Fundamentos de Sismología: Origen, Ondas, Placas Tectónicas y Medición de Terremotos
Sismos: Origen y Definición
Los sismos son alteraciones imprevistas en el interior de la Tierra que dan origen a vibraciones o movimientos del suelo. La causa principal de la mayoría de los sismos es la ruptura y fracturación de las rocas en las capas de la Tierra, como resultado de un proceso gradual de acumulación de energía.
Estructura de la Tierra
La Tierra está constituida por una corteza sólida, un manto de magma sobre el que se desplazan las placas de la corteza, y un núcleo (líquido en su parte externa y sólido en el centro).
Tipos de Sismos según su Origen
En la corteza existen placas que se desplazan y rozan entre sí, provocando:
- Sismos interplacas: Ocurren en los límites donde las placas se rozan.
- Sismos intraplaca: Ocurren cuando la rotura se produce dentro de la placa misma.
Límites de las Placas Tectónicas
Las placas están delimitadas por líneas formadas por dorsales, fosas y fallas transformantes:
- Dorsales: Elevaciones submarinas que poseen un orificio por el que sale magma.
- Fosas: Son roturas en las que una placa se sumerge debajo de otra (subducción).
- Fallas transformantes: Desplazamientos laterales entre placas.
Ondas Sísmicas y su Propagación
Las ondas son el desplazamiento de energía desatada bajo la superficie terrestre (hipocentro) producto de la energía liberada.
- Ondas P (Primarias): Son las primeras en ser registradas. Se propagan en el mismo sentido de la onda y atraviesan tanto líquidos como sólidos.
- Ondas S (Secundarias): Se producen luego de las ondas P. Se propagan perpendicularmente al sentido de la onda y atraviesan solo sólidos, ya que no soportan esfuerzos cortantes.
- Ondas L o Superficiales: Son las últimas en ser registradas y las que producen mayores daños. Poseen un movimiento transversal y se dividen en ondas de Rayleigh y ondas Love.
Medición de la Actividad Sísmica
Sismógrafos y Sismogramas
El sismógrafo es el instrumento usado para medir la dirección y amplitud de las sacudidas de la Tierra. Se utiliza tomando el tiempo que transcurre entre las primeras ondas P y las ondas S, realizando una circunferencia de puntos posibles.
Los sismogramas son los registros donde se aprecian las vibraciones recogidas producto de las ondas liberadas en un sismo.
Magnitud e Intensidad
- Magnitud: Energía liberada por la rotura o desplazamiento de rocas en el interior de la Tierra.
- Intensidad: Efectos producidos por la acción de las ondas superficiales.
Escalas de Medición de Sismos
La escala de Mercalli mide la intensidad del movimiento en base a los efectos producidos, lo cual es algo subjetivo. La magnitud se evalúa con la aceleración del suelo y su energía desarrollada. Existen cuatro magnitudes usadas:
- Escala Ml (Magnitud Local)
- Escala Ms (Magnitud de Ondas de Superficie)
- Escala Mb (Magnitud de Ondas de Cuerpo)
- Escala Mw (Magnitud de Momento)
Fallas Geológicas
Una falla geológica es una fractura que separa dos bloques de roca, los cuales pueden deslizarse uno respecto al otro en forma paralela a la fractura. Existen tres tipos de fallas:
- Fallas de rumbo: Son fallas verticales (o casi verticales) donde los bloques se mueven horizontalmente.
- Fallas normales: Fracturas inclinadas con bloques que se deslizan en forma vertical.
- Fallas inversas: El movimiento de los bloques mezcla movimiento horizontal y vertical.
Conceptos Físicos Relacionados
A continuación, se definen conceptos físicos fundamentales en el estudio de la sismología:
- Inercia: Es la tendencia de los cuerpos a permanecer en el mismo estado en que se encuentran.
- Masa: Medida de la inercia de los cuerpos.
- Elasticidad: Propiedad de algunos cuerpos de recuperar su forma luego de terminar de aplicar una fuerza deformante.
- Aceleración: Variación de velocidad en el tiempo.
- Fuerza de Inercia: Fuerza que aparece cuando un cuerpo de masa m es acelerado.