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Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas

La Investigacin Sismolgica en Venezuelawww.funvisis.org.ve Adscrito al Ministerio de Ciencia y Tecnologa

La Investigacin Sismolgica en Venezuela

Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas

La Investigacin Sismolgica en VenezuelaISBN 980-6069-11-0 Queda hecho el depsito de Ley Depsito Legal: No lf81020025513612 Redaccin: Zoraida Pereira Apoyo tcnico: Gloria Romero Produccin Grfica: Idanis Pozo Se termin de imprimir en diciembre de 2002, en Impresos Lauper. Caracas, Venezuela. Para la impresin de esta publicacin se cont con el apoyo financiero de Fondo Comn, Banco Universal. Esta es una edicin de la Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas, Funvisis, institucin adscrita al Ministerio de Ciencia y Tecnologa. www.funvisis.org.ve

Indice

Introduccin .................................................................................... 5 Captulo I Venezuela ssmica ........................................................................ 7 Qu es un sismo?.........................................................................10 Dnde y por qu se producen los sismos?..............................10 Tectnica de placas .......................................................................13 Qu son ondas ssmicas?............................................................16 Tipos de ondas Primarias ..........................................................................................17 Secundarias .......................................................................................17 Love ..................................................................................................18 Rayleigh ............................................................................................18 Captulo II Geologa ssmica y riesgo geolgico ....................................19 Importancia de la geologa ssmica.............................................19 Cartografiando fallas activas........................................................22 Sismicidad histrica ......................................................................30 Precursores de la investigacin sismolgica en Venezuela ..................................................................................41 Captulo III Qu es la sismologa?..............................................................45 El sismgrafo: sensibilidad y precisin......................................47 Qu es una Red de Estaciones Sismolgicas?.........................50 Red Sismolgica de Venezuela ....................................................51 Red Acelerogrfica de Venezuela................................................54 Cmo se capta la informacin ssmica? ...................................55 Localizacin y cuantificacin de los sismos..............................58 Clculo del epicentro de un sismo..............................................59

Magnitud.........................................................................................61 Intensidad ......................................................................................61 Charles F. Richter y Giuseppe Mercalli......................................62 Escala modificada de Mercalli.....................................................63 Captulo IV Ingeniera sismorresistente.....................................................67 Disposicin geomtrica de un edificio y efectos sobre la sismorresistencia .......................................................................67 Disposicin de los elementos estructurales ..............................70 Sismorresistencia...........................................................................70 Norma Sismorresistente Venezolana .........................................71 La norma y su filosofa.................................................................74 Captulo V Prevencin....................................................................................75 Qu es el Aula Ssmica? ..............................................................75 Flor Teresa Ferrer de Singer........................................................80 Los tres momentos de la prevencin .........................................81 El valor de Madeleilis Guzmn...................................................84 Glosario .........................................................................................85 Anexos Comentario sobre la zonificacin ssmica ................................95 Zonificacin Ssmica de Venezuela ............................................98 Canciones populares...................................................................103 Mitos y leyendas sobre sismos y otros fenmenos naturales........................................................................................107 Sismos y presidentes de Venezuela El poderoso sismo de 1875 y Antonio Guzmn Blanco ..............................................................................111 El sismo de 1900: un balcn y un susto sorprende a Cipriano Castro ...........................................................................114 Juan Vicente Gmez; tras la pista del terremoto de 1929.................115 Bibliografa.................................................................................117

Introduccin

Los eventos naturales siempre han producido temor e inquietud en el hombre, porque significan el enfrentamiento con lo desconocido, a fuerzas que, una vez desatadas, resultan incontrolables: terremotos, tsunamis, inundaciones, erupciones volcnicas, huracanes, tormentas elctricas, aludes torrenciales y deslizamientos. En el caso particular de Venezuela, se puede decir que, principalmente, los desvelos se deben a las lluvias, las cuales a lo largo del ao ocasionan ms de un motivo de preocupacin, no slo por los derrumbes que producen, sino por el desbordamiento de ros y quebradas, lo que tradicionalmente se traduce en la prdida de vidas humanas y bienes materiales. A esto se une la presencia de otro fenmeno no recurrente que tambin es motivo de preocupacin: los terremotos. La distribucin de terremotos en la regin venezolana pone de manifiesto la actividad y la concentracin de focos ssmicos en la regin norte-costera, originados por la liberacin de energa producto del contacto entre las placas tectnicas Caribe y Suramericana. A pesar de la demanda de material informativo sobre terremotos por parte de docentes, universitarios, profesionales y pblico en general, con poco conocimiento sobre estos eventos, hay una carencia de libros de fcil lectura y comprensin sobre este tema. La finalidad de este libro es proporcionar una descripcin sencilla y actualizada sobre la sismologa venezolana, as como familiarizar al lector con la cultura ssmica, con la intencin de que conozca las medidas a tomar antes, durante y despus de un terremoto. Con la edicin de este material, la Fundacin Venezo-

LA INVESTIGACIN SISMOLGICA EN VENEZUELA

lana de Investigaciones Sismolgicas (FUNVISIS), cumple con la responsabilidad de proporcionar detalles y datos sobre la sismicidad en Venezuela y zonas vecinas, actividad que realiza como complemento a las investigaciones especializadas sobre terremotos que le asigna la Ley. Finalmente, le damos las gracias a los investigadores que ayudaron a que estas notas se hayan convertido en el libro que hoy presentamos, particularmente al profesor Franco Urbani, de la Universidad Central de Venezuela, quien hizo pertinentes observaciones que contribuyeron al enriquecimiento del texto.

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Capitulo I Venezuela ssmica

Venezuela se encuentra ligada a un contexto geodinmico complejo producto de la interaccin entre la placa Caribe y Suramericana, el movimiento de la placa Caribe hacia el este con respecto a la Suramericana (figura 1) produce una actividad ssmica significativa (figura 2).

Fig. 1. Mapa de Venezuela donde se muestra el sistema de fallas principales y la direccin de las placas.

La zona de contacto entre la placa del Caribe y la placa Suramericana est conformada por tres sistemas de fallas, cuyo ancho promedio oscila alrededor de los 100 km. Estas fallas son la de Bocon (Los Andes), San Sebastin (Cordillera de la Costa) y El Pilar (Serrana del Interior), y son las causantes de los eventos ms severos que han ocurrido en el territorio nacional. Adems, existen otros accidentes activos menores (Oca-Ancn, Valera, La Victoria, entre otros), capaces de producir sismos importantes como los7

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Fig. 2. Mapa de Sismicidad Instrumental de Venezuela, FUNVISIS.


ocurridos en Churuguara, estado Falcn, durante los aos 1964, 1966, 1970, 1976, 1980, 1986 y 1990. La historia ssmica de nuestro pas revela que a lo largo del perodo 1530-2002 han ocurrido ms de 137 eventos ssmicos que han causado algn tipo de dao en poblaciones venezolanas (ver Fig. 3). De todos ellos el ms devastador fue el de 1812, el cual segn Gunther Fiedler (1961) tuvo tres epicentros, y afect a ciudades tan distantes como Mrida, Barquisimeto, San Felipe y Caracas, causando ms de 20 mil vctimas, es decir, el 5% de la poblacin estimada para la poca. En relacin a este terremoto, Rogelio Altez (1999) sostiene que en 1812 hubo dos eventos: uno en Caracas y otro en Mrida. El de Caracas, segn afirma, fue a las 4:07 de la tarde y el de Mrida, aproximadamente, una hora despus. Otros terremotos, ms cercanos en el tiempo, como el de Caracas en 1967, han determinado la toma de decisiones. A raz de este evento, se decidi crear la Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas, Funvisis, el 27 de julio de 1972 y Defensa Civil, institucin que se ocupa de las acciones de salvamento y prevencin. Ms

Fig. 3. Venezuela Pas Ssmico, visin geo-histrica, FUNVISIS.

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recientemente, el terremoto de Cariaco, en 1997, llev a que Funvisis formalizara la creacin del Programa Aula Ssmica Madeleilis Guzmn con el objetivo de reforzar la accin preventiva hacia la comunidad. En resumen, en Venezuela siempre existe la posibilidad de que, en cualquier momento, se presente un terremoto, por esta razn se deben tomar medidas que contribuyan a preservar nuestra vida y bienes. Un sismo es un movimiento sbito e impredecible de una parte de la corteza terrestre, ocasionado por fuerzas que tienen su origen en el interior de la Tierra. Pueden ser de origen tectnico, producidos por el desplazamiento de bloques de la litosfera, o volcnico, producido por la extrusin de magma hacia la superficie. En ambos casos hay una liberacin de energa acumulada que se transmite en forma de ondas elsticas, causando vibraciones y oscilaciones a su paso a travs de las rocas slidas del manto y la litosfera hasta arribar a la superficie terrestre. Los terremotos pueden ser superficiales, intermedios o profundos, dependiendo de su localizacin. En relacin a este punto hay diferentes criterios, sin embargo citaremos a Bruce Bolt, quien localiza los sismos superficiales en la franja que va desde 0-70 km, los intermedios entre 70-300 km, y los profundos entre 300-700 km. En el caso de Venezuela, casi todos los sismos destructores han sido de origen superficial, ejemplos lo constituyen el de Cariaco (09 de Julio de 1997) y el de Caracas (29 de Julio de 1967). Otro sismo superficial de reciente data es el que se sinti en Caracas y zonas circunvecinas el 31 de octubre de 2001. Antes de dar respuesta a ambas interrogantes, hay que pasearse por la teora del movimiento de los continentes, cuyas primeras ideas fueron esbozadas por el alemn Alfred Wegener en 1912, quien aseguraba que hace 20010

Qu es un sismo?

Dnde y por qu se producen los sismos?


millones de aos los continentes estaban juntos, formando una gran masa o supercontinente llamado Pangea, fracturado y dispersado despus por grandes movimientos horizontales. Para avalar su teora analiz los mapas geolgicos donde se demostraba la existencia de tipos de roca muy similares entre Norteamrica y Europa, y Suramrica y frica. Datos aportados por paleontlogos y climatlogos contribuyeron a darle fuerza a su teora; sin embargo, en ese entonces, nadie crey en su propuesta sobre el movimiento de los continentes. Hacia 1960, nuevos datos permitieron reactivar las ideas de Wegener, donde se demostraba que los continentes s se movan, pero como parte de un movimiento mayor, cuya clave estaba en las profundidades del mar (Figuras. 4 y 5).

Fig. 4. La Tierra, hace 200 millones de aos.

Fig. 5. La Tierra hoy. (www.usgs.org.com).

Los estudios sobre el fondo del ocano Atlntico arrojaron una serie de descubrimientos importantes: la existencia de cordilleras submarinas o dorsales centro-ocenicas que pasan por todos los mares y cuya extensin acumulada es de unos 80.000 km, que en su parte central dichas cordilleras se dividen en dos mitades y en el medio hay muchos volcanes activos y emanaciones de aguas calientes; asimismo, se descubri que en todos los mares hay trincheras o fosas muy profundas, de 8.000 m o ms, mientras que la profundidad promedio de los ocanos es de unos 4.000 m y -lo ms impactante- que las rocas del fondo del mar no pasan de los 200 millones de aos.11


Para sorpresa de los investigadores tambin se constat que la capa de sedimentos era bastante delgada, de 500 a 1.000 m de espesor, a pesar de que por millones de aos se ha sedimentado una cantidad inimaginable de toneladas de lodo y restos de seres vivos. Aqu cabe preguntarse, qu relacin existe entre el fondo del ocano y el movimiento de los continentes? La corteza es la seccin del planeta ms superficial y a la vez la ms cercana al manto, que es donde se desencadenan las fuerzas que dan origen al desplazamiento de los continentes y por ende a los terremotos (Fig. 6).Corteza marina 5 km

Corteza continental 30-60 km

Manto 2.885 km Zona de subduccin Corteza continental Corteza ocenica Manto superior Astenosfera Dorsal medio ocenica Litosfera

Corrientes de conveccin UN VIAJE AL CENTRO Si pudiramos cortar una porcin de la Tierra como si se tratara de un trozo de torta, veramos como las muchas capas encajan e interactan.

Ncleo exterior 2.270 km

Ncleo interior 1.216 km

Fig. 6. Capas de la Tierra, mostrando las relaciones entre los tipos de corteza. Fuente: Moore, 1996.

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Harry Hess y Robert Dietz, propusieron, en 1961, teoras similares que explicaban los datos obtenidos de los fondos marinos. Sealaban que en las hendiduras centrales de las cordilleras ocenicas se forma constantemente roca nueva, que sube fundida desde la astenosfera y que se enfra y acumula originando las estructuras montaosas; es decir, constantemente se est formando corteza ocenica. Esta corteza formada en las cordilleras submarinas se mueve lateralmente de manera lenta por el fondo del mar y, eventualmente, choca con la corteza continental, formada por rocas que son ms livianas que las que constituyen la corteza ocenica. Cuando las dos chocan, esta ltima se hunde originando las conocidas fosas y regresando de esta manera al manto. Los continentes se localizan sobre las placas tectnicas y son arrastrados por el movimiento que generan las mismas. Segn esta teora, la litosfera est seccionada en placas que se encuentran sobre el segundo nivel del manto o astenosfera, que es ms plstico o pastoso. Dichas placas, separadas por cadenas montaosas o fosas, se mueven lentamente, chocando o rozndose unas con otras. Por el centro de estas cadenas montaosas, sube constantemente material fundido del manto y por las fosas baja roca de la corteza ocenica hacia el manto. Las placas se mueven relativamente entre ellas y en los bordes o zonas de interaccin pueden producirse algunos de los siguientes fenmenos: 1)Formacin de nueva corteza: El desplazamiento del magma, fundido y muy caliente, que escapa hacia el exterior provoca volcanes y terremotos de magnitud variable. Como ejemplo estn los volcanes del centro del ocano Atlntico. 2)Roce entre placas: Al pasar una al lado de la otra se crean esfuerzos, los cuales se liberan violentamente cuando las rocas llegan a su punto de fractura. Esta situacin13

Tectnica de placas


produce terremotos que pueden llegar a ser de naturaleza variable. Un caso como este es lo que ocurre mayormente al norte de Venezuela. 3) Choques entre placas: Aqu se pueden dar 3 situaciones: Choque de dos placas continentales. Debido a su poca densidad ninguna se hunde, pero el choque hace que se arruguen formando una cadena montaosa, como la de los Himalayas y los Alpes, por ejemplo. Este tipo de choque tambin produce frecuentes terremotos (Fig. 7).Montaas Zonas de subduccin Corteza continental Litosfera

Astenosfera Astenosfera Corteza ocenica

Fig. 7. Convergencia Continental-Continental. Fuente: Moore, 1996.

Choque entre una placa ocenica y una placa continental. Como la corteza ocenica es ms densa, la placa subduce, regresa al manto y forma las grandes fosas que se han encontrado en los bordes de los ocanos. Como consecuencia del choque se arruga la corteza y se forma una cadena montaosa. El choque de las dos placas y el descenso de la placa con corteza ocenica hacia las profundidades del planeta, tambin produce tensiones14


entre las rocas, que pueden llegar a provocar terremotos. Uno de los mejores ejemplos es la cordillera andina, desde Colombia hasta Chile (Fig. 8).Fosa Litosfera Volcn

Astenosfera Corteza ocenica Corteza continental Zona de subduccin Magma

Fig. 8. Convergencia Ocenica-Continental. Fuente: Moore, 1996.

Choque de dos placas ocenicas. Aqu se hunde la ms delgada o ms densa de las dos. Tambin ocurren terremotos y volcanes y se pueden originar islas volcnicas, como ocurre en las Antillas (Fig. 9).Fosa Corteza Ocenica

Litosfera

Fig. 9. Convergencia Ocenica-Ocenica. Fuente: Moore, 1996.

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Los investigadores tienen argumentos para justificar el movimiento de las placas tectnicas: que la salida del magma caliente empuja a las placas y las aleja unas de otras, que la subduccin en las fosas ocenicas arrastra al resto de la placa y la hace moverse, que estas placas se mueven debido a que en el manto se forman corrientes de conveccin. Esta ltima hiptesis es la ms aceptada y significa que la roca del manto cercano al ncleo terrestre se calienta y, por lo tanto, se hace menos densa y sube. Al subir desplaza hacia abajo la roca ms fra, que a su vez se calienta y sube. Se establece as un movimiento en circuito cerrado de la masa rocosa. Este movimiento empuja entonces a las placas de arriba produciendo su desplazamiento (Fig. 10).Placa de Filipinas Placa Pacfica

Placa Eurasitica

Placa Norteamericana

Placa Africana Placa Indoaustraliana

Placa Suramericana

Placa Antrtica

Fig. 10. Placas tectnicas.

Son oscilaciones que se propagan desde una fuente (foco o hipocentro) a travs de un medio material elstico (slido y lquido) transportando energa mecnica. Se clasifican en Corpreas y Superficiales. Las Corpreas viajan por el interior de la Tierra y se clasifican en Primarias (P) y Secundarias (S). Las Superficiales, como su nombre lo in16

Qu son ondas ssmicas?


dica, se desplazan por la superficie del planeta y se dividen en Ondas Love (L), llamadas as en honor al investigador que las descubri, y Ondas Rayleigh (R), por la misma circunstancia.

Tipos de OndasOndas Primarias (P): Son las primeras en alcanzar la superficie terrestre. Viajan a travs de rocas slidas y materiales lquidos, siendo sus vibraciones longitudinales. Su efecto es similar a una estampida snica que retumba y hace vibrar las ventanas.

Fig. 11. Ondas Primarias (P).

Ondas Secundarias (S): Viajan ms lento que las ondas P, por lo que arriban con posterioridad a la superficie terrestre. Producen movi-

Fig. 12. Ondas Secundarias (S).

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mientos de las partculas slidas en direccin perpendicular al sentido de propagacin. No se propagan a travs de las partes lquidas de la tierra. Su movimiento es de arriba abajo y de lado a lado, sacudiendo la superficie del suelo vertical y horizontalmente. Este es el movimiento responsable del dao a las estructuras. Ondas Love (L) Su movimiento es el mismo que el de las Ondas S, slo que restringido a los intervalos de interaccin entre las diferentes capas de la superficie terrestre. Viajan ms rpido que las Ondas Rayleigh.

Fig. 13. Ondas Superficiales Love (L).

Ondas Rayleigh (R) Tienen una trayectoria elptica en el plano vertical orientado en la direccin en que viajan las ondas.

Fig. 14. Ondas Superficiales Rayleigh (R).

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Capitulo II Geologa ssmica y riesgo geolgico

El presente captulo se refiere a la geologa ssmica o ingeniera de fallas activas, la cual permite alcanzar los siguientes objetivos: 3 Caracterizar los accidentes tectnicos existentes en el pas. 3 Cuantificar el potencial sismognico y el correspondiente nivel de amenaza que caracteriza a los diversos sistemas de fallas. 3 Estudiar, geomorfolgica y geolgicamente, las deformaciones permanentes del suelo. 3 Abrir ventanas de tiempo que nos permitan reconstruir la actividad ssmica del pas para poder establecer posibles perodos de retorno de los sismos. 3 Cuantificar e inventariar las amenazas geolgicas del pas: deslizamientos, derrumbes, flujos torrenciales, deslaves, etctera, provocados por los sismos y otros riegos geolgicos no asociados a la sismicidad. Como resultado de este quehacer, el Departamento de Ciencias de la Tierra de Funvisis mantiene actualizados varios productos: el Mapa de Fallas Cuaternarias de Venezuela y el Inventario Nacional de Riesgos Geolgicos, entre otras de las herramientas imprescindibles para el mejoramiento continuo de la Norma Sismorresistente, la cual debe ser de obligatorio cumplimiento para reducir la vulnerabilidad de las edificaciones ante la eventualidad de un terremoto, y la elaboracin de mapas de riesgo a nivel nacional y local. Siendo Venezuela un pas donde los registros cientficos, documentales e instrumentales, sobre eventos ssmicos son de reciente data (1530-2002), circunstancia por la que no se19

Importancia de la geologa ssmica


dispone de un anlisis completo y riguroso de la sismicidad del pas, resulta necesario radiografiar el pasado y proyectar hacia el futuro lo que ha sido y ser la evolucin tectnica reciente. Para esta incesante bsqueda, destinada a conocer el ciclo ssmico caracterstico de una falla, se cuenta con los conocimientos cientficos generados por disciplinas como la neotectnica, la sismotectnica, la paleosismologa, y la sismologa histrica. La neotectnica (estudio de los movimientos reciente en las fallas, basndose en la geomorfologa y la geologa de las deformaciones o rupturas superficiales), nos ha permitido, por ejemplo, ampliar el registro ssmico del territorio nacional al identificar los accidentes geolgicos con actividad ssmica reciente. Los estudios de este tipo permiten conocer la geometra de cada falla (traza activa, rumbo y buzamiento), cinemtica (desplazamiento y longitud de ruptura cossmica por evento, tasa de desplazamiento promedio de la falla), desplazamientos acumulados a lo largo de cada accidente y edad de la deformacin. Con esta informacin se estima la velocidad de desplazamiento de las fallas y el posible perodo de retorno de los terremotos. A travs de esta disciplina Funvisis ha logrado discrimininar las fallas con movimiento reciente como los sistemas de Bocon, La Victoria, San Sebastin y El Pilar. La sismotectnica, ntimamente relacionada con la disciplina anterior, permite determinar el nivel de actividad, con o sin expresin superficial, que, como consecuencia de los sismos, tiene cada falla, relacionndolas en el marco de la tectnica de placas. De esta manera, se establece el vnculo entre la falla y el sismo. En cuanto a la paleosismologa, herramienta de trabajo de suma importancia en los estudios de evaluacin de riesgo ssmico, esta disciplina nos permite abrir hacia el pasado una ventana de observacin de la actividad ssmica de una falla en particular, as como determinar la capacidad generadora de terremotos de la misma, en trminos de la magnitud del evento y la posible interpretacin de su20


tiempo de retorno. Esta ventana al pasado se abre a partir de la excavacin de trincheras (hasta la fecha se han realizado ms de 35 trincheras a nivel nacional, con paredes de dimensin variable en cuanto a su longitud, ancho y profundidad), en las cuales se observan las deformaciones producidas por el movimiento de las fallas en formaciones geolgicas recientes, lo que nos da, basndonos en dataciones radiocarbnicas (C14) su historia ssmica y nos lleva a conocer su capacidad de generar un sismo de magnitud determinada, logrando, algunas veces, deducir un posible perodo de retorno si las condiciones geolgicas del entorno estn dadas. La paleosismologa aporta, adems, informacin referente a: tiempo transcurrido entre eventos, tiempo transcurrido desde el ltimo evento y probabilidad de ocurrencia del prximo. Este conjunto de datos geolgicos es til para el desarrollo de modelos de segmentacin de falla y de recurrencia ssmica que constituyen los fundamentos modernos de anlisis probabilstico de la amenaza ssmica. Esta disciplina, que contribuye a una mejor comprensin de los sismos -tanto instrumentales como histricos-, ayuda a complementar estudios incompletos que se sustentan en documentos histricos y cuya ventana de tiempo va mucho ms all del perodo histrico-ssmico nacional que se inicia en 1530 en el oriente del pas. En referencia a la sismologa histrica, de ella se puede decir que, a partir del anlisis crtico de documentos histricos, se elaboran mapas de isosistas que permiten establecer la intensidad de los daos ocasionados por un terremoto y las expresiones en superficie del mismo. La aplicacin de los fundamentos de la geologa ssmica, al igual que los conocimientos generados por las otras disciplinas asociadas al estudio de los sismos contribuye a que, a nivel nacional, las autoridades puedan tomar decisiones que incidan positivamente en el desarrollo econmico de pas y en la calidad de vida del venezolano.21


En sntesis, apoyndose en las disciplinas mencionadas, Funvisis adelanta programas de investigacin que abarcan la extensin de los diversos sistemas de fallas sismognicas que integran el lmite sur de la placa del Caribe. Dichas investigaciones contemplan la cartografa detallada de las trazas superficiales de las principales fallas activas del pas (Figs. 15, 16 y 17), la excavacin de trincheras de exploracin paleossmica sobre las trazas -donde se analizan todas las variables geolgicas presentes en dicho segmento de falla-, y se hacen dataciones radimtricas de sedimentos recientes deformados por la actividad ssmica. Se cuantifica, adems, el potencial sismognico y el nivel de amenaza que caracteriza a los diversos sistemas de fallas cartografiados y se evalan los efectos geolgicos inducidos por la actividad ssmica en la estabilidad de los terrenos, como resultado de fenmenos de licuacin de suelos, aludes y deslizamientos de tierra, etctera. Asimismo,

Cartografiando fallas activas

Fig. 15. Detalle de la traza de la falla de Bocon, a la altura de Mucubaj, Edo. Mrida. Foto: Frank Audemard.

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Fig. 16. Detalle de un afloramiento en el Flanco Surandino, Puente Pez. Foto: Frank Audemard.

Fig. 17. Detalle de la traza de la falla de El Pilar, Edo. Sucre. Foto: Frank Audemard.

valindose de la sismologa histrica, la Fundacin hace un monitoreo constante de las zonas de comprobada actividad ssmica y que son objeto de estudio a nivel regional (Figs. 18, 19, 20 y 21). Adicionalmente, el Departamento de Ciencias de la Tierra desarrolla varias lneas de investigacin que se complementan unas a otras, entre las cuales tenemos: relaciones23


empricas de los efectos de un sismo (licuacin de suelos, volcanes de arena) con el objeto de establecer las magnitudes mximas de los sismos que se han registrado en el pas, tanto actuales como histricos, se avanza con los estudios de neotectnica y paleosismologa sobre la falla de Bocon y en el establecimiento de magnitudes para sismos histricos, basado en estimaciones o relaciones matemticas, y se trabaja en la actualizacin y modernizacin del inventario nacional de riesgos geolgicos, en funcin de disponer de un mayor espectro de fenmenos de esta naturaleza vinculados a la sismicidad.

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Fig. 18. Mapa de fallas cuaternarias de Venezuela.

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Fig. 19. Mapa de fallas cuaternarias de la zona nor-central de Venezuela.


Fig. 20. Mapa de fallas cuaternarias del nor-oriente de Venezuela.

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Fig.21. Leyenda de las figuras 18,19 y 20.

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La sismicidad histrica es una rama de la Sismologa cuyos inicios en Venezuela se remontan al ao de 1940, cuando Melchor Centeno Gra, arquitecto, ingeniero y doctor en ciencias Fsicas y Matemticas, egresado de la UCV, hizo uno de los primeros catlogos sobre los sismos que haban asolado al pas hasta ese momento. En el trabajo Estudios Sismolgicos, Centeno Gra publica un catlogo general de sismos dbiles, fuertes, ruinosos y desastrosos habidos en Venezuela en 409 aos desde 1530 hasta 1939, producto de un largo y arduo trabajo tras la bsqueda de datos en libros, folletos, peridicos, en relaciones escritas halladas en los archivos de particulares y el testimonio oral, transmitido de generacin en generacin, lo que permiti caracterizar lo que haba sido la sismicidad en Venezuela y asentar las bases de lo que sera su proyeccin futura. Con este prembulo, recorramos los testimonios sobre los terremotos ms desastrosos que han ocurrido en el pas. 1ero. de septiembre de 1530 10:00 (HLV) En la naciente poblacin de Nueva Toledo (Cuman), al oriente de la costa venezolana, un movimiento ssmico destruy buena parte de la fortaleza all construida y viviendas de los habitantes del rea que son de paja y madera. Sbitamente el mar se alz y sobrepuj los lmites ordinarios en altura de cuatro estados (aproximadamente 15 a 20 toesas), llegando a las serranas cercanas a una media legua de distancia (Castellanos, 1589; Herrera, 1601). Muri mucha gente ahogada. La tierra se abri por diversas partes e hicironse muchos pozos. La montaa al lado del golfo de Cariaco qued abierta (Humboldt, 1842). 3 de febrero de 1610 15:00 (HLV) Segn Fray Pedro Simn (1626), La Grita, en el esta30

Sismicidad histrica


do Tchira, y el valle de Bailadores, en el estado Mrida, fueron afectados por un fuerte terremoto el cual se sinti en muchas leguas a la redonda. No slo derrib casas y conventos, causando unas 60 vctimas, que fueron muchas para las pocas (personas) que tiene aquella tierra, sino que los ros y quebradas se secaron temporalmente, desapareciendo el agua en las aberturas de la tierra que se formaron en un lecho, al da siguiente crecieron, con aguas turbias. Hubo deslizamientos importantes que, seguramente, explican el fenmeno antes constatado. 11 de junio de 1641 08:15 (HLV) Este terremoto arruin la primera ciudad de Ca, afect Caracas donde cayeron iglesias y otros edificios construidos para ese entonces; se sinti fuerte en Cuman. En 1690 fundaron la nueva ciudad de Ca, con el nombre de El Rosario de Ca, un kilmetro ms al norte que la anterior, ubicada en la hacienda Marn. 16 de enero de 1644 05:30 (HLV) Sismo ruinoso que caus estragos en diversas localidades de la cordillera andina. De acuerdo a Ramrez (1975), Pamplona qued arruinada; hubo all muchos muertos y heridos. Segn Centeno (1940) el mismo caus estragos en Triba, San Cristbal, Mrida y hasta Trujillo. En San Antonio de Mucu, en el Valle de las Acequias, se inform que todo qued hundido y con grietas profundas, una de las cuales atraves la iglesia. 21 de octubre de 1766 04:30 (HLV) Por la extensin de su rea sentida y la duracin de las rplicas ste es, probablemente, el terremoto de mayor magnitud que haya afectado el nororiente de Venezuela. Ocasion daos en diversas localidades del oriente del pas,31


en los Castillos de Guayana, en Guarenas y Caracas, en la Isla de Margarita y en Trinidad. Fue sentido en Maracaibo, al occidente del pas, hasta la isla de Martinica al norte del Mar Caribe. En el ro Orinoco desaparecieron islas. 26 de marzo de 1812 04:02 (HLV) Afect severamente localidades muy distantes como Mrida, Barquisimeto, San Felipe y Caracas, con un nmero elevado de vctimas ya que sucedi un Jueves Santo, minutos despus del inicio de la misa. En base a la distribucin de daos, se ha postulado que pueden haber sido 3 focos diferentes, distanciados unos de otros. En el rea de Mrida se dieron cifras del orden de 5 mil vctimas. En el rea de Barquisimeto y San Felipe, ambas localidades severamente afectadas, el nmero de vctimas sera de 3.000 en San Felipe y de 4.000 a 5.000 muertos en Barquisimeto. En Caracas el nmero de vctimas se estim en 10.000. Los barrios situados al norte de la ciudad fueron destruidos casi por completo; al sur y al oeste los daos fueron menores. Las fuentes de agua se secaron y las tuberas de los aljibes se daaron. En las vegas del Guaire se constataron borbotones de agua que manaron por varios das. En el Avila hubo grandes derrumbes y se formaron grietas de grandes dimensiones. Asimismo, se sinti en otras localidades del pas. 15 de julio de 1853 14:15 (HLV) Sismo destructor en Cuman. El nmero de vctimas pudo llegar a 4.000, hubo un maremoto de 5 a 6 m, que inund una extensin de 200 m por las sabanas del Salado y Caigire y se abrieron grietas en el suelo, algunas paralelas al ro Manzanares; igualmente, se constataron hundimientos en los arenales de Caigire y Sabana del Pen.32


Cayeron templos, la casa de gobierno, la Aduana, el cuartel de infantera, el colegio, el puente que se hallaba construido sobre estacadas. 12 de abril de 1878 20:40 (HLV) Sismo destructor al sur de Caracas que arruin la localidad de Ca, de unos 3.000 habitantes en ese momento, de los cuales entre 300 y 400 perecieron bajo los escombros. Segn Ernst (1878) las casas en la parte baja, llanos aluvionales (Limn, Cruz Verde, salida para San Casimiro y Chupuln), sufrieron relativamente poco a diferencia de la parte alta de la ciudad, calina rocosa, que fue devastada. La tierra se abri en diferentes lugares an cuando Ernst estima que pudiera ser consecuencia de la sequa. Guardia (1878), testigo presencial, describe grietas cercanas al ro en direccin este-oeste y promontorios de arena. El foco fue estimado como superficial por Ernst ya que la destruccin estuvo limitada a una milla cuadrada, an cuando el sismo se sinti a cien millas de distancia. En Caracas se agrietaron edificios. Se sinti en La Guaira, Puerto Cabello, Valencia, Maracay, La Victoria. En Charallave ocasion daos y tambin en San Diego, Yare, Santa Luca y Santa Teresa del Tuy. The Times de Londres dio la cifra de 600 muertos. Hubo incendios producidos por el petrleo de las lmparas y por el aguardiente de los establecimientos. 28 de abril de 1894 22:15 (HLV) Gran terremoto de los Andes venezolanos, arruin a Mrida (4 muertos), Santa Cruz (115 muertos), Zea (69), Tovar (50), Mesa Bolvar (51), Lagunillas (21), Chiguar (9) y otros pueblos. El total de vctimas fue de 319 y numerosos heridos. Segn Tulio Febres Cordero, aparte de todas las poblaciones de los andes venezolanos la onda ssmica abarc Coro, La Vela, Acarigua, Tinaco, Tinaquillo, Puerto Cabello, Valencia, Maracay, Villa de Cura, San Juan, Ortz,33


Ca, Charallave, Santa Luca, San Casimiro, Ocumare del Tuy, Altagracia, Valle de la Pascua, Tucupido y Zaraza. Segn Rudolf (1895), en Maracaibo se sinti fuerte en un barco anclado all. Meses despus del sismo, en las selvas de Onia, entre los ros Chama y Escalante, los observadores encontraron que la selva virgen apareca seca o muerta, y rboles seculares arrancados de cuajo; las poblaciones cercanas a este lugar fueron las destruidas con mayor violencia. Algunos observadores indicaron que el rea ms afectada era cercana a la del terremoto de febrero de 1610. Hubo grandes deslizamientos y las aguas de ros y torrentes corrieron por ms de un mes revueltas con barro y vegetales. Las prdidas fueron inmensas. 29 de octubre de 1900 04:42 (HLV) Este sismo afect a Macuto, Naiguat, Guatire, Guarenas, Higuerote, Carenero y otros pueblos de Barlovento donde hubo grandes daos y vctimas. Muchos edificios en Caracas se agrietaron y algunos se derrumbaron. De acuerdo al peridico The Times de Londres (octubre 30 a noviembre 2, 1900), el segundo piso de la legacin britnica desapareci. Guarenas fue destruida, con un saldo de 25 muertos; San Casimiro, Ca y Charallave quedaron en ruinas y la lnea frrea que une Carenero con Ro Chico sufri daos considerables; en la Guaira y Maiqueta hubo muchas casas deterioradas; Macuto, siete muertos, 30 heridos y grietas en el terreno; La Vega y El Valle, casas daadas, un muerto; Baruta, 4 heridos; Antmano y Los Teques, varias casas cadas y otras deterioradas; Petare y Los Mariches, heridos y una vctima; Higuerote, varios muertos y heridos; en San Jos de Ro Chico el ro se sali de cauce y se desbord hacia Ro Chico; en Puerto Tuy, las olas del mar se elevaron varios metros; Paparo, daos severos; Carenero, 3 muertos; Tacarigua, Curiepe, Capaya, Caruao y Ro Grande, muy afectados; Carayaca, heridos;34


Naiguat, Los Caracas y Camur Grande, grietas en el suelo, derrumbes y muertos; Chuspa, La Sabana, Quebrada Seca, daos generalizados; Barcelona, grietas en el terreno; Clarines, daos. 17 de enero de 1929 07:32 (HLV) Terremoto destructor en Cuman que dej la ciudad llena de escombros (ver detalle de la Fig. 22). El mar se retir como 200 m en el rea de Puerto Sucre y vino despus una ola como de 6 m de altura que barri parte de las casas de la playa. Hubo 40 muertos. El movimiento se sinti fuerte en Barcelona, Margarita, Giria, Carpano, Ro Caribe, Irapa, Yaguaraparo, Maturn, San Francisco y otros pueblos. En Cariaco, Cumanacoa, San Fernando, Arenas, Golfo de Paria y Santa Fe, hizo estragos de consideracin (Centeno, 1940). En Higuerote y Ro Chico se sinti el temblor as como en Caracas. Se abrieron grietas a orillas del ro Manzanares y en las sabanas de El Salado y Caigire, que estn al oeste y norte de la ciudad. Desde El Pen, al noreste de Cuman, hasta la colina donde est el Castillo de San Antonio se abri una grieta que parti los muros de la construccin; esa grieta tena como 4 km de longitud. Aparentemente, dicha grieta tambin fue visible en el sismo del 15/7/1853. Centeno (1940) tambin describe otras grietas y zanjones asociados a fallas geolgicas.

Fig. 22. Catedral de Cuman, antes y despus del terremoto de 1929.

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En las Seismological Notes (1ero. de junio 1929) se mencionan los daos en el vapor Commewijne como consecuencia del maremoto, muchos botes pequeos fueron hundidos. 14 de marzo de 1932 18:42 (HLV) Ruinoso temblor en La Grita, Tovar, El Cobre, Seboruco, Pregonero, Rubio, San Pedro del Ro, Queniquea, ro Bobo; destruy casas y hubo pocas vctimas. Otros pueblos de la cordillera andina sufrieron daos como Zea, Bailadores, Guaraque, Mesa Bolvar, Mesa de la Grita, Urea, El Pen, Independencia. En Santa Ana, Trujillo, hubo muchas viviendas averiadas. Se sinti fuerte en varios pueblos de Colombia y se sinti en Maracay, la Victoria, en varios lugares del estado Carabobo, en Calabozo y otros pueblos del llano (Centeno, 1940). En la carretera trasandina hubo derrumbes. 3 de agosto de 1950 18:18 (HLV) Terremoto de El Tocuyo (varios muertos y 70 heridos) que afect numerosas localidades del estado Lara. Probablemente asociado a la falla de Bocon. Este sismo ocasion daos en El Tocuyo, 250 casas destruidas y 700 daadas, Guarco, Anzotegui (muy daado), Humocaro Alto, Guait, Chabasqun, daos en Barquisimeto, Guanare, Carora, Biscucuy, Carache. En el pueblo de Guait, donde hubo un muerto y 17 heridos, apareci una fisura por donde brot agua hirviente y sulfurosa de la tierra. Se sinti en Cabimas, Maracaibo (algn dao), Coro, San Fernando de Apure y La Victoria. Hubo deslizamientos en el valle del ro Tocuyo y varias vas de comunicacin quedaron tapiadas por deslizamientos de tierra.

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29 de julio de 1967 19:59 (HLV) Denominado terremoto cuatricentenario de Caracas, este evento ocasion daos importantes en Caraballeda, Caracas y el litoral central y fue sentido en la regin norte central del pas. Destacan efectos locales al sur del Lago de Valencia (Gige), algunos deslizamientos en la Cordillera de la Costa. Rial (1977) concluy que se trat de un sismo mltiple, a lo largo de una falla de rumbo NW SE: 3 eventos, posiblemente pertenecientes al sistema de fallas de Tacagua. Segn el Seismological Notes (junio 1968), el nmero de vctimas fue de 240, hubo 1.536 heridos y las prdidas fueron de 50 millones de dlares. Segn datos proporcionados por instituciones del pas hubo 274 muertos, 2.000 heridos y las prdidas alcanzaron los 100 millones de dlares. Las consecuencias de este sismo han sido trascendentes en la ingeniera estructural venezolana. La ruina total de 4 edificios con 10-12 niveles, construidos entre 1962-1966, la ruina parcial de otros edificios de altura semejante (algunos de los cuales fueron demolidos), el colapso de algunas edificaciones de menor altura en el rea de Caraballeda (Figs. 23 y 24) y los efectos locales del terreno en el valle

Fig. 23. Casa afectada por el fenmeno de licuacin. Caraballeda, Litoral Central, ao 1967.

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Fig. 24. La Mansin Charaima. Caraballeda 1967. La estructura fue inicialmente concebida para seis (6) pisos y le fueron construidos cuatro (4) ms, los cuales se vinieron abajo a causa del terremoto.

de Caracas e inmediaciones, constituyeron evidencias y experiencias novsimas en la ingeniera sismorresistente, las cuales se han ido incorporando en las normativas de diseo antissmico de todo el mundo. No hubo interrupcin de los servicios bsicos, salvo los telegrficos y telefnicos. 18 de octubre de 1981 00:31 (HLV) Sismo en la zona fronteriza Colombo-Venezolana que ocasion daos en San Antonio del Tchira, Urea, Ccuta y otros poblados. En San Cristbal el centro clnico, de reciente construccin, present agrietamientos en las losas de cermica y algunas fisuras en vigas. En el Hospital Central y otros edificios de la ciudad los daos fueron menores. Los daos en San Antonio del Tchira fueron ms importantes, tanto en viviendas como en edificaciones escolares. En el hospital los daos se limitaron al agrietamiento de los frisos. En adicin a las cadas de rocas constatadas en carreteras del rea y derrumbes aislados, algunos de los cuales38


interrumpieron el trnsito por carretera, destaca en este sismo el deslizamiento del terrapln de San Josesito, en la va del llano, que prcticamente tapi el denominado barrio Escondido, un rea ya afectada en el ao 1978 por un deslizamiento procedente de las laderas inmediatas; la intensa pluviosidad anterior al sismo dio lugar a un deslizamiento violento con prdidas de vida que con seguridad excedieron a los 15 cadveres rescatados. Otros deslizamientos similares sucedieron en Vega de Aza, Guaimarala y en El Pueblito. De este movimiento ssmico se obtuvieron registros acelerogrficos a una distancia de unos 100 km del epicentro. 9 de julio de 1997 15:24 (HLV) Los estados ms afectados en Venezuela fueron Sucre, Anzotegui y Monagas, siendo tambin sentido en las islas de Trinidad y Tobago. Los daos mayores se concentraron en la poblacin de Cariaco y en Cuman, capital del estado Sucre. Sobrevolada la zona se pudo reconocer la existencia de deformacin superficial directamente producida por la falla de El Pilar, entre Cariaco y Casanay. El resto de la ruptura superficial entre Cariaco y Muelle de Cariaco, totaliz una longitud mnima de ruptura cossmica de unos 30 km entre Muelle de Cariaco al oeste y el casero Las Varas al suroeste de Casanay. Los investigadores consideraron que la longitud total de la ruptura fue superior a los 30 km evaluados y ms bien cercana a los 50 km de longitud, tal y como lo evidenci el estudio sismolgico realizado. El desplazamiento cossmico manifiesto en calles, brocales, aceras, paredes de casas, tuberas afectadas, canales de riesgo, entre otros, se constat en el Muelle de Cariaco, Terranova, canal de riego de Cariaco, en Las Manoas, Carrizal de la Cruz, balneario La Piragua, al noroeste de Pantoo, carretera Cariaco-Aguas Calientes-Casanay-Carpano, carretera asfaltada Casanay-Las Varas. Cabe sealar que, segn los investigadores, parte de39


la ruptura, al oeste, estaba en la plataforma del Golfo de Cariaco, unos 15 km, lo que explicara los daos considerables presentes tanto en Chiguana como en San Antonio del Golfo, ubicado a unos 15 km al oeste del Muelle de Cariaco. En el este, la ruptura, por las caractersticas del terreno, no pudo ser seguida, sin embargo, se piensa que transcurri por unos 5 km ms, visto que decreci abruptamente. Este sismo arroj los siguientes resultados: Cuman, afectados varios edificios en construccin; Cariaco, gran cantidad de viviendas colapsadas (Fig. 25), un porcentaje importante present daos severos, incapaces de resistir un movimiento de baja o mediana intensidad; Muelle de Cariaco, daos graves en viviendas, recomendndose la demolicin de algunas de ellas; San Antonio del Golfo, daos considerasbles en viviendas, fue afectada la vialidad por separacin de brocales y bloques prefabricados de concreto, hubo deformaciones y rupturas parciales de los elementos mismos de la vialidad; Nueva Colombia, colapso de viviendas de bahareque; Chiguana, Ro Casanay, Casanay, Yaguaraparo, el Pilar, daos es tructurales, generalmente localizados en viviendas informales, en su mayora de bahareque. Otros efectos: licuacin de suelos, deslizamientos y derrumbes.

Fig. 25. Liceo Raimundo Centeno ubicado en Cariaco. Ntese el detalle de las columnas.

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Precursores de la investigacin sismolgica en VenezuelaLas personas que se citan a continuacin dejaron su huella en los estudios relacionados con la sismologa en Venezuela, ellos son considerados pioneros en el desarrollo de esta actividad y por eso tienen un muy merecido espacio en esta publicacin:Arstides Rojas Caracas, 5.11.1826 Caracas, 4.3.1894. Naturalista, mdico, historiador y periodista. Hijo de Jos Mara Rojas Ramos y de Dolores Espaillat, dominicanos que, en 1822, haban llegado a Venezuela huyendo de las conmociones que agitaban a su isla nativa. A los 18 aos de edad, comienza sus estudios de Filosofa en la Universidad Central de Venezuela. En 1846, entra a estudiar Medicina. Se grada en 1852, a los 26 aos de edad y comienza a ejercer como mdico rural en Escuque y Betijoque, (Edo. Trujillo). Luego de la muerte de su padre regresa a Caracas donde se encarga de la editorial Rojas Hermanos y, con su hermano Marco Aurelio, publica una serie de Estudios Cientficos sobre las ciencias de la naturaleza. En 1857, sale de La Guaira hacia Estados Unidos y Francia. En Pars, perfecciona sus estudios en los campos de las Ciencias Naturales y Mdicas. Se interesa profundamente por la obra de Alejandro de Humboldt. En 1864 regresa a Caracas. Bajo la influencia de los escritores franceses, hace tentativas para asociar la ciencia y la literatura; como exponente de esta concepcin publica El Rayo Azul en la Naturaleza y en la Historia el cual es editado en 1868. A la aridez de los temas cientficos, Rojas proporciona un lenguaje potico donde la imagen juega una funcin esttica y espiritual. Miembro fundador y Vicepresidente de la Sociedad de Ciencias Fsicas y Naturales presidida por Adolfo Ernst (1867), Rojas presta su colaboracin al movimiento cientfico encabezado por Ernst, difusor de las teoras darwinianas, aunque su propia fe cristiana no le permite compartir las ideas materialistas del sabio alemn. Pero no deja de reconocer la importancia que tiene este nuevo movimiento cientfico para el pas. En colaboracin con Manuel Daz, publica Apuntes para el Repertorio de Plantas tiles de Venezuela (1866), orientando el estudio de las Ciencias Naturales hacia las aplicaciones productivas; propugna en esta publicacin la creacin de herbarios y jardines nacionales. Escribe sobre Sismologa, describiendo los movimientos de la cordillera central y definiendo sus variaciones en altura, a partir 41


de las mediciones de Humboldt. Espritu de curiosidad universal, Arstides Rojas puede ser considerado como uno de los ms

destacados divulgadores cientficos que ha tenido Venezuela y como el padre de la investigacin cientfica de la historia nacional.

Melchor Centeno Gra Cuman (Edo. Sucre) 1867 Caracas, 3.10.1949 Ingeniero, poltico y pionero de la sismologa en Venezuela. Hijo de Melchor Centeno Gonzlez y de Dolores Grau Rodrguez. Hizo sus primeros estudios en su ciudad natal y luego pas a Caracas; se gradu de Bachiller en Artes y Filosofa en la Universidad Central (1889), donde curs

la carrera de ingeniera. Es autor de varios estudios sobre temas cientficos (el relmpago del Catatumbo, las vigas de concreto armado), entre las cuales se destacan sus Estudios sismolgicos (1940), uno de los primeros tratados escritos en Venezuela sobre el problema de los terremotos. Miembro fundador de la Academia de Ciencias Fsicas, Matemticas y Naturales en 1933.

Gnther Fiedler Contratado por el Ministerio de Obras Pblicas, hoy Ministerio de Infraestructura, lleg a Venezuela, el 13 de junio de 1955, el gelogo alemn Gnther Fiedler, quien vena contratado por el Observatorio Cagigal para apoyar el estudio de los eventos telricos, en los cuales nuestra formacin resultaba insuficiente. Establecido en el pas, Fiedler, oriundo de la lejana poblacin de Troppau, funda y dirige el Instituto Sismolgico y de Mareas Terrestres, localizado en los espacios del Observatorio Juan Manuel Cagigal. Llevado por su inters realiza prcticas cientficas con registros ssmicos experimentales en Caracas, Macuto, La Siria primera 42

estacin telemtrica de Venezuela, instalada en 1974 - Cuman, Ciudad Bolvar, El Guri, Acarigua, Mrida, Bailadores, San Cristbal, Isla de Aves, Santo Domingo, Pico Espejo y el Pramo del Aguila, entre otros. Ms adelante se incorporara a misiones de reconocimiento, realizando registros y estudios sismogrficos in situ: El Salvador (1972), Managua (1976), Guatemala (1979), y en la Repblica Popular China donde asisti en una misin organizada por el Centro Regional de Sismologa para Sudamrica. Fiedler, quien adquiri la nacionalidad venezolana a principios de 1967, ha trabajado en ms de 80 publicaciones, entre ellas el Boletn Sismolgico de


Caracas. Asimismo, fue fundador del Instituto Sismolgico de Caracas y de la Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas.

Jubilado por el Ministerio de la Defensa en 1980, vive en Obergnzburg, Alemania, en compaa de su nico hijo.

Jos Grases Galofr Venezolano, Ingeniero civil (opcin Estructuras), egresado de la UCV en 1959. Hizo sus estudios de postgrado en Alemania (MPA, Technishe Hochshule, Mnchen) e Inglaterra (Cement and Concrete Association, Slough) y curs un doctorado en Ciencias en la Universidad Central de Venezuela, donde se gradu con la tesis Sismicidad de la Regin Centroamericana Asociada a la Cadena Volcnica del Cuaternario. Entre otros, posee los siguientes reconocimientos: Premio Manuel Cipriano Prez, otorgado por el Colegio de Ingenieros de Venezuela a la mejor tesis de grado (1959), Premio al mejor trabajo de investigacin, Facultad de Ingeniera, UCV, 1976, titulado Hacia un nuevo criterio en la cuantificacin de daos en elementos estructurales de concreto armado sometidos a la accin Carlos Schubert (1938-1994) Venezolano, naci en Alemania el 9 de octubre de 1938. Geofsico-geoqumico graduado en la Universidad de Arizona en 1961, con maestra y doctorado en geologa en la Universidad de Rice, Estados Unidos. Fue Investigador titular del Instituto Venezolano de

de fuerzas cortantes alternantes, Premio a la Excelencia Joaqun Porrero, obtenido en Concreto 93, categora profesional. Grases, fundador de la maestra en Ingeniera Sismorresistente de la UCV, ha estado estrechamente vinculado a las actividades docentes de la Facultad de Ingeniera de la UCV. Asimismo, se desempe como Coordinador de la Comisin ad-hoc para la actualizacin de la Norma Covenin 1756-82, Edificaciones Sismorresistentes 1756-98 (revisin 2001). Actualmente, es presidente de la Red Latinoamericana y del Caribe de Centros de Ingeniera Ssmica y Presidente de la Sociedad Venezolana de Ingeniera Ssmica. Hasta la fecha ha presentado 61 trabajos en Congresos y eventos internacionales, tiene 30 publicaciones, 46 artculos en revistas especializadas y ha dictado innumerables cursos, conferencias y talleres. Investigaciones Cientfica (IVIC), donde ingres en el ao de 1971, y miembro del cuerpo docente del Centro de Ecologa de ese instituto. Fue asesor del Consejo de Desarrollo Cientfico y Humanstico de la Universidad Central de Venezuela, de la National Science Foundation de Estados Unidos y del Natural Environment Resear43


ch Council de Gran Bretaa. Fue miembro del Comit Asesor de la Biblioteca Marcel Roche, de la Comisin Editora de la revista Acta Cientfica Venezolana y del Comit Editor de la Revista Quaternary Science Reviews. Fue miembro activo de diversas instituciones cientficas y profesionales en Venezuela, Estados Unidos y Alemania. Public ms de 145 artculos cientficos, en 34 de ellos fue co-autor, y 21 de divulgacin sobre diferentes aspectos de la geologa del territorio venezolano. Segn seala el investigador Franck A. Audemard, sus aportes ms relevantes se focalizan en dos aspectos diferentes, pero simultneamente muy ligados: a) las fallas geolgicas activas o potencialmente activas ms importantes del pas, entre las cuales se pueden mencionar las fallas de Bocon, Morn y El Pilar-consideradas por l como rasgos estructurales mayores constituyentes de la

frontera principal entre las placas Sudamericana y Caribe-La Victoria y Charallave- Tcata, entre otras; y b) las cuencas en traccin (pullapart basins) asociadas a estas fallas activas mayores, siendo las principales por l evaluadas las cuencas de La Gonzlez, Yaracuy, lago de Valencia, Santa Luca-Ocumare del Tuy y Cariaco. Sus aportes no se detienen ah puesto que su estudio petrolgico-geoqumico de las dependencias federales venezolanas ha sido de gran importancia indirectamente en la comprensin del margen meridional de la placa Caribe. Su versatilidad investigativa est fielmente representada en los diversos enfoques y disciplinas por l utilizados y entre los cuales podemos citar: geologa clsica de superficie, geodesia, geomorfologa de fallas activas transcurrentes, paleolimnologa, geocronologa relativa y/o por mtodos radimtricos (termoluminiscencia, mtodo C14) .

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Capitulo III Qu es la sismologa?

El trmino sismologa proviene de dos palabras griegas seismos, agitacin o movimiento rpido, y logos, ciencia o tratado. El fenmeno de los terremotos se designaba en griego por o seismos tes ges, que se tradujo al latn por terrae motus, de donde se deriva la palabra espaola. Sismologa significa, por lo tanto, la ciencia de la agitacin, sobrentendindose de la tierra o ciencia de los terremotos. El trmino mismo de sismologa se empez a utilizar hacia mediados del siglo XIX y ha pasado a todas las lenguas. Anteriormente, se usaban otras expresiones tales como tratado o estudios de los terremotos. El gran terremoto de Lisboa del 1 de noviembre de 1755 que caus la destruccin de esta ciudad, produjo un gran maremoto o tsunami y fue sentido a grandes distancias, constituye el punto de partida de la sismologa moderna. J. Michell, en 1760, es el primero en asociar la agitacin de los terremotos con la propagacin de ondas elsticas en la tierra. Esta idea fue desarrollada por T. Young en 1807 y J. Milne en 1841. Las descripciones de los daos causados por grandes terremotos y la recopilacin de catlogos de terremotos se remontan a la antigedad. Entre los primeros catlogos de terremotos de todo el mundo estn los compuestos por J. Zahn en 1696 y J.J. Moreira de Mendona en 1758. Los catlogos modernos se inician hacia 1850 con los trabajos de R. Mallet y A. Perrey. R. Mallet con su estudio del terremoto de Npoles de 1857 puso las bases de la sismologa moderna. Desarroll la teora del foco ssmico a partir del cual se propagan las ondas en todas las direcciones y relacion la ocurrencia de los terremotos con la ruptura del material de la corteza terrestre. Gelogos como C. Lyell y E. Suess relacionaron45


los terremotos con las fallas y, a principios de este siglo, F. Montessus de Ballore y A. Siebeerg asignaron la causa de los terremotos a los procesos tectnicos y contribuyeron a muchos aspectos de la sismologa. A partir de esta poca comienzan los primeros estudios de la propagacin de ondas smicas en el interior de la tierra, debidos a R. D. Oldham, K. Zppritz y E. Wiechert y los primeros modelos de su interior, basado en datos ssmicos propuestos por B. Gutenberg, en 1914, H. Jeffreys y K. Bullen, en 1930, y J. Macelwane, en 1939. Los primeros instrumentos de observacin de las ondas ssmicas, basados en la oscilacin de un pndulo se empiezan a utilizar hacia mediados del siglo XIX y, a finales, los primeros sismgrafos con registro continuo. Entre los primeros nombres asociados al desarrollo de la instrumentacin ssmica estn J. Milne y F. Omori con el pndulo inclinado, E. Wiechert con el pndulo invertido, B.B. Galitzin con el sismgrafo electromagntico y H. Benioff con el de reluctancia variable. Desde 1940 hasta nuestros das, la sismologa ha experimentado un rpido desarrollo. Este desarrollo se puede dividir en dos grandes apartados, el primero estudia los mecanismos de la generacin de los terremotos y el segundo la naturaleza de la propagacin de las ondas ssmicas en la tierra. En ambos casos, el desarrollo comprende los aspectos tericos y de observacin. En cuanto al mecanismo de los terremotos, los modelos han evolucionado desde los modelos simples de focos puntuales a los que representan el fenmeno complejo de la fractura del material de la corteza terrestre. En la propagacin de ondas ssmicas en la tierra, tanto internas como superficiales, a los modelos sencillos de capas de velocidad constante o con variacin de la velocidad con la profundidad, han sucedido los modelos heterogneos en tres dimensiones con atenuacin y anisotropa. Estas consideraciones permiten hoy establecer modelos realistas del interior de la tierra en tres dimensiones, deducidos de las observaciones ssmicas, las cuales han progresado con el desarrollo de la instrumentacin que ha pasado de los sis46


mmetros mecnicos con registro analgico, a los de banda ancha con amplificacin electrnica y registro digital que permiten con un mismo instrumento registrar un espectro amplio de frecuencias (tomado de Fundamentos de Sismologa de Agustn Udas Vallina y Julio Mezcua Rodrguez).

Los sismgrafos son instrumentos diseados para captar y registrar el movimiento producido por un sismo, a objeto de transformarlo en un registro grfico. Fueron ideados a finales del siglo XIX y con el paso del tiempo se han ido perfeccionando, al punto de contarse hoy en da con equipos altamente sofisticados. El sismgrafo ms viejo del que se tiene conocimiento en Venezuela es el Sismgrafo Wiecher (Fig. 26), el cual conjugaba los sistemas de deteccin y de registro en un mismo bloque. Dicho sismogrfo tena un pndulo que pesaba 20 toneladas. Con el avance de la tecnologa se fueron diseando equipos ms livianos y modernos, que solamente detectaban el sismo dejando el registro del mismo a otro aparato, que amplificaba la seal para poder observarla y analizarla. Fue as como naci el sismmetro, el cual, como ya hemos dicho, cumple una nica funcin: la deteccin. Una ventaja adicional de los nuevos aparatos es que se podan movilizar, lo que era francamente impensable con el tonelaje del Wiechert, adems su radio de accin es mayor, pudiendo detectar la microsismicidad y seales de otros eventos que se pudieran dar ms all de nuestra plataforma continental y en los pases vecinos. El pasar de un modelo a otro, aparte de significar un enorme adelanto tecnolgico, permiti empezar a manejar el concepto de estaciones en red, aspecto importante porque permite una mayor cobertura de la actividad ssmica que se produce en el pas. Luego aparecieron otros sismmetros ms modernos como el S-13 y el Ranger (Figs. 27 y 28), as como otros47

El Sismgrafo: sensibilidad y precisin


Fig. 26. El sismgrafo Wiechert se encuentra actualmente en el Observatorio Cagigal de Caracas, donde se inici el estudio de la actividad ssmica en Venezuela.

modelos, cada uno mejorado en relacin al anterior o al de la competencia. Hoy en da, se cuenta con instrumentos de banda ancha (como el CMG-T40), que permiten mejorar la medicin sismolgica al estar integrados por componentes electrnicos que aseguran la captacin del evento en tiempo48


Figs. 27 y 28. A la izquierda un modelo de sismmetro corto perodo S-13. A la derecha el sismmetro marca Ranger. Ambos instrumentos son utilizados en la captacin de la seal ssmica.

Fig. 29. Se observan dos sismmetros de banda ancha, modelo Guralp. El de la derecha se usa en las modernas estaciones satelitales.

real, son porttiles, soportan con mayor adaptabilidad los cambios climticos y tienen un mayor rango de deteccin (Fig. 29). Equipos de esta naturaleza son actualmente utilizados en Funvisis, lo que contribuye a respaldar sus labores de investigacin.49


Se le llama as al conjunto de estaciones que reportan los datos detectados por los sismmetros a una estacin central para su registro y anlisis. En funcin del rea de cobertura, las redes sismolgicas pueden ser: Redes mundiales. Tienen estaciones ubicadas en casi todos los pases del mundo. Este tipo de red tiene la capacidad de localizar sismos en cualquier lugar de la superficie terrestre. Actualmente Estados Unidos, Alemania, Francia, China y Austria poseen redes de cobertura mundial (fig. 30). Redes nacionales: Son estaciones distribuidas en puntos estratgicos de cada pas, con el fin de detectar cualquier tipo de actividad ssmica que se produzca. Redes locales: Se instalan con el fin de conocer con gran precisin la ubicacin de los sismos locales y las fallas que los originan. Los mapas productos de estas redes sirven para orientar la construccin de obras de infraestructura.

Qu es una Red de Estaciones Sismolgicas?

Fig. 30. Red Sismolgica Mundial. Laboratorio Sismolgico de Albuquerque USGS.

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La Red Sismolgica de Venezuela est soportada actualmente por dos subredes: la telemtrica y la satelital. Ambas subredes, as como la Red Acelerogrfica Nacional, estn en proceso de modernizacin. La Red Sismolgica cuenta en los actuales momentos con 26 estaciones satelitales, localizadas en: El Llanito (Caracas), Birongo y Cpira (Miranda), El Bal (Cojedes), Carpano, Giria y Guanoco (Sucre), Villa del Rosario (Zulia), Las Mercedes del Llano (Gurico), Dabajuro, Jacura y Montecano (Falcn), Quebrada Arriba, Siquisique, Curarigua, Sanarito y Terepaima (Lara), Pariagun (Anzotegui), Oritupn (Monagas), Socop (Barinas), Capacho (Tchira), Caicara (Bolvar), Turiamo (Carabobo), Ro Grande (Amazonas), isla La Blanquilla, isla Los Testigos, estando previsto instalar las 9 estaciones restantes en La Orchila, Amazonas, Bolvar, Apure, Mrida, Delta Amacuro y Carabobo (ver Fig. 31). Aparte de las estaciones satelitales, se tienen 8 estaciones asociadas a la subred Telemtrica, las cuales envan la seal ssmica modulada en VHF a la estacin central de El Llanito, donde se obtienen y analizan sus respectivos

Red Sismolgica de Venezuela

Fig. 31. Mapa de la nueva Red Sismolgica Nacional Banda Ancha.

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sismogramas (ver Fig. 32 y esquema del proceso de recepcin de datos, Fig. 33). Esta red tiene estaciones en: Caracas (Observatorio Cagigal y El LLanito), San Juan de Los Morros (Platilln), Falcn (Morrocoy y Cerro Antonio), Aragua (Las Ollas y Guacamaya) y Cojedes (Cerro El Oso). Funvisis tambin cuenta con 3 estaciones que cubren las regiones de Laguneta y El Tocuyo (estado Lara), y Santo Domingo (estado Mrida). En ellas el anlisis de los sismogramas se realiza en el sitio. Esta informacin se enva a la estacin central por va telefnica o fax. Adems, en Santo Domingo hay una estacin sismolgica de banda ancha, asociada a la Red Mundial IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology). La Resvac, Red de Estaciones Sismolgicas de Apertura Continental, como se conoce esta agrupacin de estaciones, posee una estacin central ubicada en la sede de Funvisis, en El Llanito, donde se concentra la informacin proveniente de todas las estaciones sismolgicas para la determinacin de las caractersticas del sismo: localizacin del hipocentro (epicentro y profundidad), magnitud, polaridad (compresin y dilatacin) y fases del

Fig. 32. Redes locales Corto Perodo de Venezuela

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Fig. 33. Esquema del proceso para registrar las ondas ssmicas en Funvisis.

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Figs. 34 y 35. A la izquierda la antena satelital de recepcin en la sede central de El Llanito. A la derecha el patio de antenas de transmisin telemtrica de FUNVISIS.

sismo (impulsiva y emergente) (Figs. 34 y 35). La Red Sismolgica de Venezuela tiene otras redes locales asociadas que manejan otras instituciones, tales como: la Universidad de Los Andes, la Universidad de Oriente, Desurca, Edelca y Pdvsa. La Red Acelerogrfica de Venezuela, REDAC, es la encargada de registrar los movimientos fuertes del terreno, con la intencin de estudiar tanto la aceleracin con que la actividad ssmica impacta los componentes estructurales de las construcciones como el comportamiento de los perfiles geotcnicos del subsuelo. Los equipos que conforman el Plan de Expansin de la REDAC brindarn la posibilidad de interrogar va telefnica (modem) a las estaciones sobre su funcionamiento y la informacin ssmica almacenada, es decir, los equipos funcionarn tal cual lo hace una computadora, lo que evidencia el desarrollo alcanzado en el registro de este tipo de eventos. Cabe sealar, que en la actualidad estn funcionando 97 estaciones acelerogrficas localizadas alrededor de las grandes fallas: Bocon-San54

Red Acelerogrfica de Venezuela


Fig. 36. Localizacin de las estaciones que integran la Red Acelerogrfica de Venezuela. Funvisis, Departamento de Sismologa.

Sebastin-El Pilar (ver Fig. 36) y que 43 estaciones adicionales se instalarn en otras importantes ciudades del interior, con lo que se alcanzar la meta propuesta: cubrir todo el pas desde San Antonio del Tchira hasta Giria y desde Machiques a Puerto Ordaz. Es importante resaltar que Funvisis tiene inters en instalar este tipo de estaciones en hospitales, escuelas, presas y otras edificaciones de inters comunitario y hacia all est dirigiendo parte de sus esfuerzos. Los acelergrafos estn constituidos por tres sensores denominados acelermetros (dos horizontales y uno vertical), una batera, una unidad de almacenamiento de informacin, una tarjeta para comunicacin va modem, otra para el sistema de posicionamiento global (GPS), con su correspondiente antena, y un cargador externo.

Las estaciones remotas estn conectadas a una estacin telemtrica central, donde se recoge la informacin ssmica enviada. Constan, bsicamente, de los siguientes55

Cmo se capta la informacin ssmica?


elementos: un sismmetro, un amplificador, un oscilador controlado por voltaje (VCO), un transmisor, una unidad de alimentacin (bateras, un cargador, un panel solar, un convertidor de corriente), antenas y cables conectores entre las unidades. La estacin telemtrica central est dotada de receptores de VHF, discriminadores, amplificadoresatenuadores, registradores y un reloj. En la estacin remota el sismmetro traduce el movimiento del suelo en variaciones de voltaje, y a travs de un oscilador (VCO) transforma los cambios de voltaje en cambios de frecuencia, que son enviados a la estacin central por medio de un transmisor. En la estacin central el proceso se revierte. All la seal captada por la antena del receptor es convertida en voltaje por los discriminadores, despus la seal ssmica es mezclada con la seal del reloj dentro del amplificador-atenuador y pasa al registrador, donde es transformada en movimiento mecnico por una aguja termosensitiva que hace un trazo continuo en el papel de registro, obtenindose por este proceso el sismograma respectivo. En la red satelital el procedimiento es como sigue: el sismmetro capta el movimiento del suelo y mediante sus componentes electrnicos lo enva a un digitalizador, el cual codifica las seales en valores binarios y la manda a travs de la gua de ondas y la parablica al satlite, de donde rebota a la antena parablica central de recepcin localizada en Funvisis. En la Fundacin esta seal es decodificada y enrutada a la central de adquisicin donde se visualiza la informacin ss-

Fig. 37. Acelergrafo usado en la Red Nacional Acelerogrfica.

Fig.38. Tanquilla de alimentacin de una estacin remota.

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Fig. 39. Estacin sismolgica satelital y Registradores.

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mica recibida desde las estaciones en tiempo real. Las Figuras 37, 38 y 39 ilustran parte del proceso. Localizar un sismo significa saber su ubicacin geogrfica y la profundidad a la cual se produjo. Los sismos se localizan a partir del tiempo que tardan las ondas en viajar desde el foco o hipocentro hasta el sismgrafo. El lugar donde se produce un sismo se llama foco, su proyeccin sobre la superficie terrestre recibe el nombre de epicentro y la distancia entre el epicentro y la estacin sismolgica es la distancia epicentral. El sismgrafo amplifica e inscribe los movimientos del suelo en una banda de papel (Fig. 40) o los enva como seal digital a un computador donde se analiza, dando como resultado la localizacin del sismo, su magnitud y tiempo de origen, entre otros factores.

Localizacin y cuantificacin de los sismos

Fig. 40. El presente sismograma recoge un registro ssmico. Se puede observar la amplitud y tiempos de arribo de las ondas.

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La ubicacin del epicentro de un sismo se realiza analizando, al menos, los sismogramas de 4 estaciones e identificando los diferentes tiempos de llegada de las ondas a cada estacin sismolgica. Como la velocidad de las ondas P es mayor que la de las ondas S y ambas se generan en el mismo punto (foco), el tiempo de arribo de cada onda a las estaciones sismolgicas sirve para calcular el Fig.41. Diferentes registros del arribo de un sismo. lugar de origen del sismo (Fig. 41). Una estacin sismolgica proporciona la distancia del epicentro pero no su direccin, de all la importancia de determinar con exactitud el foco. En el pasado, la localizacin epicentral se realizaba de la siguiente manera: ocurra un sismo en la falla de Bocon, por ejemplo, y era registrado por las estaciones de El Tocuyo (TOV), Santo Domingo (SDV), Cerro El Oso (CEOS) y Cerro Antonio (CANV), con esta informacin se determinaba la distancia epicentral de cada estacin, tomando como referencia la diferencia entre el tiempo de llegada de las ondas P y S luego, utilizando un mapa del rea y un comps, se dibujaban cuatro arcos de circunferencia, tomando como centro las estaciones mencionadas y la zona donde los arcos se interceptaban determinaba el lugar, aproximado, de localizacin del epicentro (Fig. 42). En la actualidad, Funvisis utiliza varios programas de59

Clculo del epicentro de un sismo


Fig. 42. Ejemplo del clculo epicentral de un sismo.

Fig.43. Sismograma digital obtenido en Funvisis.

computacin para ubicar el epicentro de un sismo, requiriendo como datos fundamentales el tiempo de llegada de las ondas P y S de, por lo menos, cuatro estaciones sismolgicas y el modelo de corteza terrestre de la regin (profundidades y velocidades de las capas que la conforman). Como resultado se obtiene la ubicacin geogrfica, la60


profundidad y la hora en la cual ocurri el evento (Fig.43). Mide la energa liberada y se expresa en la amplitud de las ondas ssmicas. El proceso de medicin de la magnitud de un sismo ha pasado por diferentes etapas. En un primer momento la escala (ML) utilizada fue la de Richter (quien en 1930 introdujo el concepto de magnitud), pero la misma fue diseada para medir los terremotos de California y result poco prctica para las realidades de otros pases. Posteriormente, se extendi el concepto de magnitud y se crearon otros mtodos para su estudio, tales como el de Magnitud por Ondas Superficiales (Ms), Magnitud por Ondas de Cuerpo (Mb), Magnitud por Momento Ssmico (Mw) y Magnitud por Coda o duracin (Mc). Los ltimos dos sistemas son los ms utilizados actualmente.Ml Magnitud Local (Richter) Ms Magnitud por Ondas Superficiales Mb Magnitud por ondas de cuerpo(G y R) Mw Magnitud por Momento Ssmico Mc Magnitud de Coda Ml = log A Log Ao Ms = log A/T + Log D +3.3 Mb = log A/T + Q(D,h) Mw = (2/3)log Mo 10.7 Mc= -3.0 + 2.6 log (T) + 0.001 D

Magnitud

La intensidad es una medida subjetiva de los daos ocasionados por un sismo sobre la poblacin, las construcciones y la naturaleza misma. En 1902, Mercalli propuso una tabla de escala de intensidad, posteriormente modificada por Wood y Neumann en 1931. Esta escala es la ms usada en Amrica, mientras que en Europa se utiliza la MSK (por Medvedev, Sponhouer y Karnik). Ambas constan de 12 niveles.

Intensidad de un sismo

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Charles Francis Richter (1900-1985) Sismlogo estadounidense que estableci, junto con el germanoestadounidense Beno Gutenberg, tambin sismlogo, una escala para medir los terremotos. Naci en Ohio, pero se traslad a Los ngeles siendo nio. Estudi en la Universidad de Stanford. En 1928 empez a trabajar en su doctorado en fsica terica en el Instituto de Tecnologa de California (Caltech), pero antes de terminar recibi una oferta para trabajar en el Carnegie Institute de Washington. Fue entonces cuando empez a interesarse por la sismologa. Ms adelante, trabaj en el nuevo Laboratorio de Sismologa de Pasadena, bajo la direccin de Beno Gutenberg. En 1932 Richter y Gutenberg desarrollaron una escala para medir la magnitud de los terremotos, llamada escala de Giuseppe Mercalli (1850-1914) Sismlogo y vulcanlogo, escogi la orden sacerdotal y fue alumno del gelogo lombardo Antonio Stoppani, graduado en Ciencias Naturales, se inici en el estudio geolgico de los depsitos de los glaciares de la Lombardia. Posteriormente, fue profesor de Geologa y Mineraloga en la Universidad de Catania, ense Vulcanologa y Sismologa en la Universidad de Npoles. En 1911 es nombrado director del Observatorio Vesuviano. Entre sus numerosos estudios de sismologa y vulcanologa tenemos 62

Richter. En 1937 volvi al Caltech, donde desarroll toda su carrera posterior. Richter y Gutenberg tambin trabajaron en la localizacin y catalogacin de los grandes terremotos y los utilizaron para estudiar el interior profundo de la Tierra. Juntos escribieron un manual muy importante, publicado en 1954, llamado Seismicity of the Earth (Sismicidad de la Tierra). Richter escribi otros textos fundamentales de sismologa: en 1958 public el manual Elementary Seismology (Sismologa elemental), considerado por muchos como su principal contribucin en ese campo. Particip tambin en programas de concientizacin ciudadana y en cuestiones de seguridad relacionadas con los terremotos, adoptando siempre una postura sensata y tratando de no infundir miedo. la monografa los volcanes activos de la tierra (1889) y sus estudios sobre los terremotos de Casamicciola (1883), de la Isla Pontine (1892) y de Messina (1908). La escala de Mercalli fue desarrollada en el siglo XIX. Es una escala subjetiva, porque evala la percepcin humana del sismo. Sirve para recolectar informacin en zonas donde no existen aparatos detectores, o instrumentos de medicin. Se basa en lo que sintieron las personas que vivieron el sismo, o en los daos ocasionados. Cuando se utiliza esta escala, se habla de grados de intensidad.


Escala modificada de MercalliINT.* EFECTOS

I

La sacudida no es percibida por los sentidos humanos, siendo detectada y registrada solamente por los sismgrafos. La sacudida es perceptible solamente por algunas personas en reposo, en particular en los pisos superiores de los edificios. La sacudida es percibida por algunas personas en el interior de los edificios y solo en circunstancias muy favorables en el exterior de los mismos. La vibracin percibida es semejante a la causada por el paso de un camin ligero. Observadores muy atentos pueden notar ligeros balanceos de objetos colgados, ms acentuados en los pisos altos de los edificios. El sismo es percibido por personas en el interior de los edificios y por algunas en el exterior. Algunas personas se despiertan, pero nadie se atemoriza. La vibracin es comparable a la producida por el paso de un camin pesado con carga. Las ventanas, puertas y vajillas vibran. Los pisos y muros producen chasquidos. El mobiliario comienza a moverse. Los lquidos contenidos en recipientes abiertos se agitan ligeramente. El sismo es percibido en el interior de los edificios por la mayora de las personas y por muchas en el exterior. Muchas personas que duermen se despiertan y algunas huyen. Los animales se ponen nerviosos. Las construcciones se agitan con una vibracin general. Los objetos colgados se balancean ampliamente. Los cuadros golpean sobre los muros o son lanzados fuera de su emplazamiento. En algunos casos los relojes de pndulo se paran. Los objetos ligeros se desplazan o vuelcan. Las puertas o ventanas abiertas baten con violencia. Se vierten en pequea cantidad los lquidos contenidos en recipientes abiertos y llenos. La vibracin se siente en la construccin como la producida por un objeto pesado arrastrndose.

II

III

IV

V

(*) Intensidad

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INT.

EFECTOS

VI

Lo siente la mayora de las personas, tanto dentro como fuera de los edificios. Muchas personas salen a la calle atemorizadas. Algunas personas llegan a perder el equilibrio. Los animales domsticos huyen de los establos. En algunas ocasiones, la vajilla y la cristalera se rompen, los libros caen de sus estantes, los cuadros se mueven y los objetos inestables vuelcan. Los muebles pesados pueden llegar a moverse. Las campanas pequeas de torres y campanarios pueden sonar. La mayora de las personas se aterroriza y corre a la calle. Muchas tienen dificultad para mantenerse en pie. Las vibraciones son sentidas por personas que conducen automviles. Suenan las campanas grandes. En algunos casos, se producen deslizamientos en las carreteras que transcurren sobre laderas con pendientes acusadas; se producen daos en las juntas de las canalizaciones y aparecen fisuras en muros de piedra. Se aprecia oleaje en las lagunas y el agua se enturbia por remocin del fango. Cambia el nivel de agua de los pozos y el caudal de los manantiales. En algunos casos, vuelven a manar manantiales que estaban secos y se secan otros que manaban. En ciertos caos se producen derrames en taludes de arena o de grava. Miedo y pnico general, incluso en las personas que conducen automviles. En algunos casos se desgajan las ramas de los rboles. Los muebles, incluso los pesados, se desplazan o vuelcan. Las lmparas colgadas sufren daos parciales. Pequeos deslizamientos en las laderas de los barrancos y en las trincheras y terraplenes con pendientes pronunciadas. Grietas en el suelo de varios centmetros de ancho. Se enturbia el agua de los lagos. Aparecen nuevos manantiales. Vuelven a tener agua pozos secos y se secan pozos existentes. En muchos casos cambia el caudal y el nivel de agua de los manantiales y pozos. Pnico general. Daos considerables en el mobiliario. Los animales corren confusamente y emiten sus soni-

VII

VIII

IX

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INT.

EFECTOS

dos peculiares. Caen monumentos y columnas. Daos considerables en depsitos de lquidos. Se rompen parcialmente las canalizaciones subterrneas. En algunas casos, los carriles del ferrocarril se curvan y las carreteras quedan fuera de servicio. Se observa con frecuencia que se producen extrusiones de agua, arena y fango en los terrenos saturados. Se abren grietas en el terreno de hasta 10 centmetros de ancho y de ms de 10 centmetros en las laderas y en las mrgenes de los ros. Aparecen adems, numerosas grietas pequeas en el suelo. Desprendimientos de rocas y aludes. Muchos deslizamientos de tierras. Grandes olas en lagos y embalses. Se renuevan pozos secos y se secan otros existentes. X Daos peligrosos en presas; daos serios en puentes. Los carriles de las vas frreas se desvan y a veces se ondulan. Las canalizaciones subterrneas son retorcidas o rotas. El pavimento de las calles y el asfalto forman grandes ondulaciones. Grietas en el suelo de algunos decmetros de ancho que pueden llegar a un metro. Se producen anchas grietas paralelamente a los cursos de los ros. Deslizamientos de tierras sueltas en las laderas con fuertes pendientes. En los ribazos de los ros y en las laderas escarpadas se producen considerables deslizamientos. Desplazamientos de arenas y fangos en las zonas litorales. Cambio del nivel de agua en los pozos. El agua de canales y ros es lanzado fuera de su cauce normal. Se forman nuevos lagos. Daos importantes en construcciones, incluso en las bien realizadas, en puentes, presas y lneas de ferrocarril. Las carreteras importantes quedan fuera de servicio. Las canalizaciones subterrneas quedan destruidas. El terreno queda considerablemente deformado tanto por desplazamientos de terrenos y cadas de rocas. Para determinar la intensidad de las sacudidas ssmicas se precisan investigaciones especiales.

XI

65


INT.

EFECTOS

XII

Prcticamente se destruyen o quedan gravemente daadas todas las estructuras, incluso las subterrneas. La topografa cambia. Grandes grietas en el terreno con importantes desplazamientos horizontales y verticales. Cada de rocas y hundimientos en los escarpes de los valles, producidas en vastas extensiones. Se cierran valles y se transforman en lagos. Aparecen cascadas y se desvan los ros.

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Capitulo IV Ingeniera Sismorresistente

Se puede decir que la ingeniera sismorresistente floreci en Venezuela despus del terremoto de Caracas en 1967, donde, por fallas estructurales, edificios de reciente construccin para la poca se derrumbaron. Hoy se puede hablar de un desarrollo sostenido de la actividad, siendo cada da ms importante el aporte que recibe el sector de la construccin de esta disciplina, sobre la cual descansa la responsabilidad de establecer los parmetros que se deben seguir para el levantamiento de una construccin, sea cul sea la naturaleza y uso de la misma, as como la proporcin correcta de los materiales a utilizar. El avance tecnolgico tambin se ha hecho presente en el terreno de la ingeniera sismorresistente, la cual desech el Coeficiente de Mayoracin de Cargas como el nico elemento a considerar a la hora de disear una estructura por otro concepto donde, adems de estar presente este Coeficiente, se toma en cuenta la forma de la (s) estructura (s) con sus diferentes lneas de resistencia y otros elementos que la ayudan a que se comporte mejor.

Disposicin geomtrica de un edificio y efectos sobre la sismorresistenciaSon varios los elementos a considerar a la hora de evaluar la composicin geomtrica de una edificacin: La simplicidad, la simetra de volmenes, la resistencia determinada por la forma, la disposicin de los elementos estructurales y la sismorresistencia, elementos que le confieren un comportamiento homogneo a la edificacin ante la posible ocurrencia de un sismo; de all que durante la etapa de diseo se debe procurar que la forma geomtrica de la construccin se enmarque dentro de estos parmetros (Fig. 44).67


Fig. 44. Configuraciones de estructuras correctas e incorrectas.

Simplicidad. Es necesario proyectar diseos sencillos que faciliten la distribucin equilibrada de los elementos estructurales, evitando en lo posible formas irregulares. Simetra. El diseo en planta establece una ubicacin de las diferentes partes del edificio, de tal forma que sus volmenes deben ubicarse de forma equilibrada respecto de los dos ejes que la cruzan.68


Forma La forma volumtrica ms recomendable en construccin es la Regular, en la cual el volumen general del edificio se muestra compacto, sin irregularidades en su conformacin geomtrica, sin salientes o protuberancias; en fin, muestra una forma regular que lo habilita para resistir los efectos dainos que un sismo le pudiera causar si su forma fuera diferente. La figura 45 da una idea del diseo que debe prevalecer a la hora de construir edificios.

Fig. 45. Vistas de plantas regulares e irregulares.

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Las formas Irregulares no son recomendables en la configuracin geomtrica general de los edificios. Es decir, edificaciones compuestas por volmenes diferentes pero ligados unos a otros, que al ser afectados por el sismo se deforman y reaccionan de manera independiente no contribuyen al comportamiento homogneo que es deseable y necesario para que las edificaciones respondan bien ante las fuerzas irregulares que un sismo comunica a la edificacin. Se debe evitar disponer todos los elementos estructurales en una misma direccin, pues si bien es cierto que la edificacin resultante sera resistente a fuerzas ssmicas que se presenten en la misma direccin en que estn localizados las lneas resistentes (muros y/o prticos), resultara sumamente dbil a fuerzas que viniesen en direccin perpendicular. Es una propiedad o atributo del que se dota a una edificacin, mediante la aplicacin de tcnicas de diseo acordes con su configuracin geomtrica, y la incorporacin en su constitucin fsica de componentes estructurales que la capacitan para resistir las fuerzas que se presentan durante un movimiento ssmico, lo que se traduce en proteccin de la vida de los ocupantes y de la integridad del edificio mismo. La sismorresistencia de una edificacin depender, en gran medida, tanto del tipo de materiales y componentes que la constituyan, como de la correcta relacin entre ellos, es decir, no basta con dotar a la edificacin de unos componentes resistentes, es necesario relacionarlos correctamente entre si para que toda la edificacin se comporte de manera homognea ante la presencia de fuerzas provenientes del sismo. A continuacin, se analizarn algunos aspectos fundamentales para garantizar la sismorresistencia, a partir de70

Disposicin de los elementos estructurales

Sismorresistencia


las condiciones de relacin entre los componentes de la edificacin. 3 La uniformidad: Debe ser una caracterstica de una edificacin sismorresistente y se logra cuidando que no se presente diversidad en los materiales que constituyen los componentes que desempean trabajos similares. Por ejemplo, si los muros de carga s

funvisis sismo

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