Generalidades de los Sismos

Sismicidad Mundial en pocas palabras - Generalidades de los sismos

1. ¿Qué son los sismos?

Los sismos son movimientos vibratorios que modifican el estado de reposo del suelo, las causas que originan este fenómeno son diversas como impacto de meteoritos, colapsos naturales o explosiones ocasionadas por el hombre, pero la causa principal de las perturbaciones súbitas en el interior de la tierra que dan origen a las vibraciones o movimientos, son la ruptura y fracturamiento de las rocas en las capas más exteriores de la tierra, como resultado de un proceso gradual de acumulación de energía debido a los fenómenos geológicos que deforman la superficie de la misma.

Nuestro planeta está compuesto de diversas capas que se formaron mientras los materiales pesados caían hacia el centro y los más ligeros salían a la superficie. Entre alguna de las capas se producen cambios químicos o estructurales que provocan discontinuidades, los elementos menos pesados componen la corteza exterior.
 
Las placas que forman la corteza terrestre se encuentran sometidas a presiones desplazándose unas con respecto a las otras, debido a estos movimientos y a la presión y a la presión sobre los materiales internos se producen diversos fenómenos: plegamientos del terreno, fallas, grietas sobre la superficie terrestre que, lejos de permanecer estable, va cambiando en el tiempo. Los sismos son una consecuencia de estos cambios súbitos de estos fenómenos mencionados.

2. ¿Cómo se generan los sismos?

De acuerdo a su actividad sísmica la superficie terrestre se ha dividido en tres regiones:
 
- Sísmicas: son zonas de la corteza terrestre muy propensas a sufrir grandes movimientos sísmicos, suelen coincidir con regiones donde se levantan cadenas montañosas de reciente formación y en otras en donde existe fricción entre placas.
 
- Penisísmicas: son áreas en las que sólo se registran sismos débiles y no con mucha frecuencia. 

- Asísmicas: son regiones muy estables de la corteza terrestre en las que raramente se registran movimientos. 

2.1. Fallas sísmicas 

Una falla es una fractura en la corteza terrestre en la cual ha ocurrido un desplazamiento en bloques de la misma en ambos lados. Los temblores ocurren en las fallas sísmicas, estas zonas almacenan esfuerzo durante un período prolongado, deformando al medio hasta que llega el momento en que las fuerzas de uno y otro bloque son tan grandes que terminan moviéndose súbitamente, al ocurrir esto se generan ondas sísmicas que se propagan en todas direcciones. 

2.2. Tipos de fallamiento 

- Falla Normal: se caracteriza porque uno de sus bloques cae bajo la acción de la gravedad y de las fuerzas de tensión que actúan en la corteza, las fuerzas tectónicas actúan dilatando o expandiendo el medio en forma perpendicular a la falla como se muestra en el esquema A de la Figura 1.
  
- Falla Inversa: en este caso uno de sus bloques es empujado hacia arriba, producto de las fuerzas de compresión que actúan en la corteza, las fuerzas tectónicas actúan comprimiendo el medio y en forma perpendicular a la falla como se muestra en el esquema B de la Figura 1.
 
- Falla Longitudinal: el movimiento se produce cuando las fuerzas tectónicas actúan en dirección opuesta a ambos lados de la falla pero en forma paralela a ésta, como consecuencia, los bloques son desplazados horizontalmente tal como lo muestra el esquema C de la misma Figura 1.

Tipos de Fallas Sísmicas: Falla Normal, Inversal y Longitudinal
Fig. 1. Tipos de fallas sísmicas.

Las placas divergentes son las placas que se separan, un ejemplo son las cordilleras oceánicas. Las convergentes es la acción de introducirse una bajo la otra, o bien, dos placas chocan entre sí, ejemplo de ello es la penetración de la Placa de Cocos en la Placa de Norteamérica, el efecto más representativo del segundo caso es la colisión entre las placas Indoaustraliana y Euroasiática, cuyos resultados son los plegamientos de grandes proporciones que constituyen la cadena montañosa de los Himalaya.
 
Las placas de transformación o transcurrentes son placas que se mueven entre sí lateralmente un ejemplo de ellos es la falla de San Andrés, cruza el estado de California en los Estados Unidos y que llega a afectar la parte norte de la península de Baja California en México.

2. Tipos de Sismos 

Los sismos se pueden clasificar por su origen en (volcánicos y tectónicos), por su magnitud e intensidad en (microsismos y macrosismos), anteriormente por la dirección del movimiento se les dividía en oscilatorios (horizontales) y trepidatorios (verticales), aunque esta clasificación ha caído en desuso debido a que las vibraciones sísmicas generan movimientos en todas direcciones. Lo sismos de Colapso son producidos por derrumbamiento del techo de cavernas y minas, generalmente estos sismos ocurren cerca de la superficie y se llegan a sentir en un área reducida.
 
Los Sismos Tectónicos son aquellos producidos por la interacción de las placas tectónicas y se clasifican en:
 
Sismos interplaca: se producen cuando se vence la fuerza de fricción del contacto entre placas.
 
- Sismos intraplaca: ocurren dentro de la placa tectónica, un caso particular son los sismos corticales que se generan en la corteza y a poca profundidad.

Los Sismos Volcánicos acompañan a las erupciones volcánicas y son ocasionadas principalmente por el fracturamiento de rocas debido al movimiento del magma. Este tipo de sismos generalmente no llegan a ser tan grandes como los tectónicos.

3. Ondas Sísmicas

Las perforaciones más profundas no son más que un rasguño sobre la superficie comparándolas con el radio terrestre, sin embargo, conocemos varias de las características principales de la estructura interna de la Tierra gracias al estudio de las ondas sísmicas que la atraviesan.
 
El fallamiento de la roca consiste precisamente en la liberación repentina de los esfuerzos que está sometido, de esta manera la tierra es puesta en vibración, produciendo ondas sísmicas que se trasmiten en todas direcciones.

3.1. Ondas de cuerpo

Viajan a través del interior de la Tierra siguiendo caminos curvos debido a la variada densidad y composición del interior de sus capas, las ondas de cuerpo son compresionales y transversales por ello son divididas en dos grupos: primarias P y secundarias S.
 
Las ondas P comprimen y dilatan el medio para propagarse en dirección longitudinal (ver Figura 2). Se pueden propagar en cualquier medio a través de cualquier tipo de material, con velocidades típicas de 330 m/s en el aire, 1450 m/s en el agua y cerca de 5000 m/s en el granito.


Onda P, compresión y dilatación del medio
Fig. 2. Ondas P, compresión y dilatación del medio.

Las ondas S son ondas transversales o de corte, el suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación, alternadamente hacia un lado y hacia el otro, pueden viajar a través de medios sólidos. Su velocidad es menor a la de una onda P, se pueden propagar en cualquier medio a través de cualquier tipo de material con velocidades típicas de 190 m/s en el aire, 840 m/s en el agua y cerca de 2900 m/s en el granito (ver Figura 3).

Onda S, transversales o de corte con respecto al medio
Fig. 3. Onda S, transversales o de corte con respecto al medio.

3.2. Ondas superficiales 

Son más lentas que las de cuerpo y se desplazan solamente en la capa externa de la Tierra, cuando un sólido posee una superficie libre pueden generarse ondas que viajan a lo largo de ella. Estas ondas tienen su máxima amplitud en el medio y va decreciendo exponencialmente con la profundidad, estas ondas se dividen en ondas Rayleigh y Love.
 
Las ondas Rayleigh se propagan mediante un movimiento elíptico y retrógrado del medio, su velocidad de propagación es aproximadamente un 70% de las ondas S (ver Figura 4).


Onda Rayleight, su propagación es elíptica en dirección al plano
Fig. 4. Onda Rayleigh, su propagación es elíptica en dirección al plano.

Las ondas Love (ver Figura 5), producen un movimiento de corte en la superficie del medio, el cual es perpendicular a la dirección de propagación.

Onda Love: su movimiento es perpendicular a la dirección de propagación
Fig. 5. Onda Love, su movimiento es perpendicular a la dirección de propagación.

Extracto:
  • Lagos, S. (2014). La Instrumentación Sísmica en México. UNAM.

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