Ingeniería Sísmica SISMOS.

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1 Ingeniería Sísmica SISMOS

2 DEFINICION DE SISMO Un SISMO es el movimiento brusco de la Tierra, causado por la brusca liberación de energía acumulada durante un largo tiempo.         En general se asocia el término SISMO con los movimientos sísmicos de dimensión considerable, aunque rigurosamente su etimología significa "movimiento de la Tierra". 

3 SISMOS La corteza terrestre experimenta casi continuamente pequeños e imperceptibles movimientos de trepidación, sólo registrables por aparatos especiales de extraordinaria sensibilidad. Pero a veces, estos movimientos de trepidación, conmoción u oscilación, son más intensos y se manifiestan como sacudidas bruscas, ordinariamente repetidas, que el hombre percibe directamente o por los efectos que producen.

4 Con el nombre general de sismos o seísmos se designa a todos estos movimientos convulsivos de la corteza terrestre, que se clasifican en micro sismos, cuando son imperceptibles; macro sismos, cuando son notados por el hombre y causan daños en enseres y casas, y mega sismos, cuando son tan violentos que pueden producir la destrucción de edificios, la ruina de ciudades enteras y gran número de víctimas. Los macro sismos y mega sismos son los conocidos con el nombre de terremotos o temblores de tierra. El estudio de los fenómenos sísmicos es el objeto de la Sismología.

5 El origen del 90 % de los terremotos es tectónico, relacionado con zonas fracturadas o fallas, que dejan sentir sus efectos en zonas extensas. Otro tipo están originados por erupciones volcánicas y existe un tercer grupo de movimientos sísmicos, los llamados locales, que afectan a una región muy pequeña. Éstos se deben a hundimientos de cavernas, cavidades subterráneas o galerías de minas; trastornos causados por disoluciones de estratos de yeso, sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas arcillosas.

6 Las aguas de los mares son agitadas por los movimientos sísmicos cuando éstos se producen en su fondo o en las costas. A veces sólo se percibe una sacudida, que es notada en las embarcaciones; pero con frecuencia se forma por esta causa una ola gigantesca que se propaga por la superficie con la misma velocidad que la onda de la marea y que al estrellarse en las costas pueden ocasionar grandes desastres.

7 Estas grandes olas sísmicas se llaman de translación y también tsunamis, nombre con que se las designa en Japón o maremotos. Un terremoto se origina debido a la energía liberada por el movimiento rápido de dos bloques de la corteza terrestre, uno con respecto al otro. Este movimiento origina ondas teóricamente esféricas ondas sísmicas, que se propagan en todas las direcciones a partir del punto de máximo movimiento, denominado hipocentro o foco, y del punto de la superficie terrestre situado en la vertical del hipocentro a donde llegan las ondas por primera vez, el epicentro.

8 Es de el hipocentro se generan dos tipos de ondas.
-Ondas primarias, ondas P (por ser las primeras en producirse) o longitudinales, que consisten en vibraciones de oscilación de las partículas sólidas en la dirección de propagación de las ondas. Por producir cambios de volumen en los materiales se les llama también de compresión; son las de mayor velocidad y se propagan en todos los medios. -Ondas secundarias, ondas S (por ser las segundas en llegar) o transversales, son las que producen una vibración de las partículas en dirección perpendicular a la propagación del movimiento.

9 Pueden vibrar en un plano horizontal o vertical, no alteran el volumen, son más lentas que las ondas P y no se propagan a través de los fluidos. Se conocen con el nombre de ondas de cizalla o distorsión. La interferencia de estos frentes de ondas con la superficie terrestre origina un tercer tipo de ondas, denominadas superficiales u ondas L. Son más lentas y al viajar por la periferia de la corteza tienen una gran amplitud, siendo las causantes de los mayores desastres. Se distinguen dos tipos: ondas Love, con movimiento perpendicular a la dirección de propagación, llamadas también de torsión, y ondas Rayleigh cuyo movimiento es elíptico con respecto a la dirección de las ondas.

10 SISMOS

11 LA CORTEZA TERRESTRE .   

12 DESDE EL HIPOCENTRO SE GENERAN DOS TIPOS DE ONDAS:

13 Sismógrafo

14    Las vibraciones se detectan mediante unos instrumentos llamados sismógrafos. Unos son péndulos verticales de gran peso, que inscriben el movimiento por medio de una aguja o estilete, sobre un papel ahumado. Otros son horizontales y al oscilar por la sacudida sísmica trazan un gráfico con una aguja sobre un papel ahumado arrollado a un tambor o cilindro que gira uniformemente.

15

16 En cada observatorio debe haber diferentes tipos de sismógrafos: dos horizontales, orientados según el meridiano y el paralelo del lugar y uno vertical; para que sea posible apreciar todas las particularidades de cualquier movimiento sísmico.     Los sismo gramas son las gráficas marcadas por el estilete del sismógrafo, o el rayo luminoso, sobre el papel del tambor giratorio. En un sismo grama se pueden diferenciar varias partes según la proximidad o lejanía del epicentro respecto al observatorio.

17 TIPOS DE SISMOS EN MÉXICO.
1. Sismos Corticales. 2. Sismos de subducción. 3. Sismos volcánicos. 4. Sismos de desplazamiento lateral.

18 Sismos Corticales  Los sismos corticales son los sismos que se originan en el interior de la placa, a profundidades no mayores a los 30 Km. y por lo general presentan mecanismos de falla normal. Aunque pueden tener algunos mecanismos de tipo compresivo y también pueden estar asociados a volcanes   Los sismos corticales no alcanzan las magnitudes de los sismos de subducción. Son, por lo regular, de magnitudes pequeñas e intermedias. Sin embargo, algunos sismos corticales pueden llegar a causar severos daños a las poblaciones cercanas al epicentro por su poca profundidad.

19 Sismos de Subducción  Los sismos de subducción presentan mecanismos del tipo de falla inversa y se encuentran a lo largo de los límites convergentes de placas. En México ocurren en el límite convergente entre la placa de Rivera y la placa de Norteamérica al NW del país, en el límite entre la placa de Cocos y la placa de Norteamérica que abarca la mayor parte de la corta del Pacífico, y en el límite entre la placa de Cocos y la placa del Caribe al SE de México. Los sismos más destructivos suelen ser de este tipo, como el sismo de Michoacán del 19 de septiembre de 1985, que fue uno de los sismos más destructivos en México . A lo largo de la zona de subducción en la parte central de México, la placa de Cocos en subducción es sismo genética hasta una profundidad de aproximadamente 100km y su ángulo de subducción es pequeño (~15 grados), mientras que en la porción SE de México, ocurren sismos de profundidades de hasta 250km y el ángulo de subducción se incrementa hasta aproximadamente 45 grados.

20 Algunos segmentos de la zona de subducción tienen periodos de recurrencia de 30 a 40 años para sismos de magnitud 7.5 o mayor. Estos tiempos de recurrencia son relativamente cortos comparados con otras zonas de subducción en el mundo. Al realizar secciones hipo centrales perpendiculares a la trinchera Mesoamericana se observa que los epicentros presentan un alineamiento el cual se denomina "Zona de Wadati–Beniof " en honor a sus descubridores y representa el contacto entre las placas en subducción.  

21 Sismos Volcánicos  Los volcanes activos son fuente generadora de una gran variedad de señales sísmicas. El Popocatepetl, por ejemplo, se identifican tres tipos de señales: eventos Vulcano-teutónicos (VT), eventos de periodo largo (LP) y eventos híbridos. Los eventos Vulcano-teutónicos (VT) son señales sísmicas que se asemejan claramente a los eventos de tipo teutónicos regionales, tienen frecuencias típicas de 5 Hz o mas y las fases de P y S son claramente reconocibles. Estos eventos VT se producen en la roca sólida originando fracturamientos o fallamientos de corte muy similares a los producidos por los eventos tectonicos como los de subducción.

22 SISMOS DE DESPLAZAMIENTO LATERAL
Los sismos de desplazamiento lateral en México no son muy comunes pero llegan a ocurrir en la región NW, en la falla de Sn Andrés, la cual denota el límite transcúrrete entre la placa de Norteamérica y la Placa del Pacífico. Esta falla se encuentra a lo largo del Golfo de California en territorio mexicano. Los eventos característicos de esta región presentan mecanismos de fallas de movimiento lateral aunque llegan a ocurrir algunos sismos con mecanismos de falla normal. La distribución de micro temblores locales sugiere que la falla transformante del Golfo de California está confinada a los 10 a 15 Km. superiores de la corteza terrestre.

23 En la dorsal del Pacífico al W dw México ocurre un típico mecanismo de divergencia entre placas. Los sismos que ocurren en esta zona son consistentes con el patrón de sismicidad característico de las zonas de divergencia con sismos de desplazamiento lateral en las zona de fallas transcurrentes que conectan las porciones de dorsal.

24 SISMOS DE LOS ULTIMOS AÑOS

25 Sismos mas importantes en Mexico
(Jalisco) 27 de diciembre de 1568. Jalisco 25 de agosto de 1611 “muy grande” Oaxaca , 23 de agosto de 1696 (M~7.5). 21 de diciembre de 1701 "destructivo". Colima 16 de septiembre de 1711 "varios muertos". Acapulco (Guerrero), 1 de septiembre de 1741 tsunami. 28 de mayo de 1784 tsunami, "varios muertos". Zapotlan 25 de marzo de 1806 Muchos muertos 22 de noviembre de 1837 (M ~7.7). , 9 de marzo de 1845 (M ~8.0).

26 Golfo de Baja California 16 de octubre de 1907 (M=7.5).
Oaxaca 5 de mayo de 1854 (M=8.0). Huajuapan de León 19 de julio de 1882 Sonora 3 de mayo de 1887 muertos minimo Oaxaca-Guerrero 29 de enero de 1899 (M~8.4). Jalisco 20 de enero de 1900 (M=8.2). 16 de mayo de 1900 (M=7.8). Chiapas 23 de septiembre de 1902 Baja California Norte 16 de octubre de 1902 Oaxaca-Chiapas 14 de enero de 1903 Acapulco (Guerrero), 15 de abril de 1907 Golfo de Baja California 16 de octubre de 1907 (M=7.5). 7 de junio de 1911 (M=7.9), 45 muertos y daños en la Cd. de Mexico.

27 Pinotepa Nacional (Oaxaca), 17 de junio de 1928
Cd. Guzmán (Jalisco) 30 de abril de 1921 (M=7.8). Pinotepa Nacional (Oaxaca), 17 de junio de 1928 (M=8.0), daños en la Cd.de México Puerto Escondido (Oaxaca), 9 de octubre de 1928 (M=7.6). Colima 3 de junio de 1932 (M=8.2). 18 de junio de 1932 Orizaba Veracruz 26 de julio de 1937 (M=7.7), 34 muertos. Petatlan (Guerrero), 22 de febrero de 1943 (M=7.5), 75 muertos. Acapulco (Guerrero 28 de julio de 1957 (M=7.7), 160 muertos, daños en la Cd. de México (angel de la independencia caido). Oaxaca, 23 de agosto de 1965 (m=7.5) muertos Chiapas 29 de abril de 1970 (M=7.3).

28 Huajuapan de León (Oaxaca) 24 de octubre de 1980 (M=7.0), 50 muertos.
Colima, 30 de enero de 1973 (M=7.5) 56 muertos Orizaba (Veracruz) 28 de agosto de 1973 (M=7.3), 600 muertos. Oaxaca 29 de noviembre de 1978 (M=7.6). Petatlan (Guerrero) 26 de enero de 1979 (M=6.5). 28 de febrero de 1979 (M=5.2). 14 de marzo de 1979 (M=7.6), 5 muertos. Tehuantepec (Oaxaca) 22 de junio de 1979 (7.1). Huajuapan de León (Oaxaca) 24 de octubre de 1980 (M=7.0), 50 muertos. Playa Azul (Michoacán) 25 de octubre de 1981 (M=7.3). Ometepec (Guerrero) 7 de junio de 1982 (M=6.9).

29 Michoacán, (M=8.2), 20,000 muertos. Michoacán (M=7.6). Colima
19 de septiembre de 1985 (M=8.2), 20,000 muertos. Michoacán 20 de septiembre de 1985 (M=7.6). Colima 9 de octubre de 1995 (M=8.0).  

30 TERREMOTOS HISTÓRICOS EN EL MUNDO
FECHA MAGNITUD INTENSIDAD MÁXIMA ZONA 526 Costa del Mediterráneo, sin saber qué país es hoy. Más de muertos. 836 Corinto. Grecia muertos 1201 Oriente Medio. Se produjo el terremoto más trágico del que se tiene noticias en época histórica, causando mas de muertos. 1268 8.4 Sicilia . Italia muertos. 1556 Shaan-si. China. Más de muertos. 1615 República Dominicana. Puerto Rico. Grandes daños.

31 1670 San Germán y San Juan. Puerto Rico. Daños importantes. 1737 Calcuta. India. Más de muertos. 8,5.9 x Lisboa. Portugal. Aprox muertos entre Portugal, España y Marruecos, la mayor parte por efecto del tsunami que alcanzó las costas. Este terremoto se sintió en casi toda Europa. 1797 6.7 Quito. Ecuador muertos 4.2 Nuevo Madrid, Estado de Missouri. U.S.A. Se sintió a más de km de distancia. 3.6 Nuevo Madrid, Estado de Missouri. U.S.A. 270 muertos. Nuevo Madrid, Estado de Missouri. U.S.A. Se produjo el tercer terremoto en menos de dos meses 7.5 Arica. Perú. Después de ser destruida por el terremoto, Arica fue arrasada por grandes olas. Todos los barcos anclados en las bahía fueron destruidos. En 1868 Arica pertenecía a Perú, hasta la guerra que mantuvo con Chile, que tendría lugar once años más tarde, en 1879. Antioquía. Turquía. Más de muertos. 1879 En el cantón Glaris. Suiza.

32 1883 Isla de Ischia. Italia. Más de muertos 8,6 San Francisco, Santa Rosa, Salinas y San José. U.S.A. 700 muertos y edificios destruidos. Valparaíso. Chile muertos. 1917 7 Los Angeles, California. U.S.A. Diversos muertos y gran cantidad de destrozos materiales. Kan-sú. China muertos. 8,3 Tokio. Japón muertos. Más de la mitad de las viviendas quedaron destruidas. 8,2 Nan-Shán. China. Más de muertos. 1932 Han-Sú. China. Más de muertos.

33 Costa Noroeste. Japón. Aprox muertos. 8,9 Long Beach (Sur de California). U.S.A. 117 muertos. 6,3 Bihar-Nepal. India muertos. 1934 8,4 Panamá. 7,5 Quetta, Beluchistán. Más de muertos. Chillán. Chile muertos. 8,3 Erzincan. Turquía. Más de muertos. 7,9 Imperial Valley. U.S.A. 9 muertos. 7,1 Japón muertos. 1943 Puerto Rico (Noroeste). Daños importantes.

34 7.5 San Juan. Argentina. Más de muertos. 8.5 Shiho-Ku. Japón muertos. Fuku-i. Japón. Aprox muertos. Hokkaido. Japón. Aprox muertos. 7.7 Bakersfield. 12 muertos. 1953 Isla del mar Jónico. Grecia. 1954 6.7 Orléansville. Argelia muertos. 1957 Norte de Irán. Más de muertos. 8.2 Montana, cerca del parque Yellowstone. U.S.A. Sin víctimas. Causó el desplome de una montaña sobre un río. Agadir. Marruecos. Más de muertos.

35 9.5 Sur de Chile muertos. 1962 Irán. 4.6 Skopjé. Yugoslavia. La sacudida duró 20 segundos pero dejó convertida la ciudad en un montón de ruinas y sepultó entre los escombros a millares de personas. Nigata. Japón. 26 muertos y 447 heridos. 1964 Valdes-Alaska. U.S.A. 1965 Valparaíso. Chile. Varios muertos. Nagano. Japón. Nagano. Japón. Réplicas consecutivas de pequeña y mediana intensidad, sin causar ninguna víctima mortal. 6.7 Turquía oriental. Aprox muertos. Miyazaki. Japón. Tres terremotos. 42 heridos

36 Miyazaki. Japón. Tres terremotos. 42 heridos. Irán (Norte). Más de muertos. 7.7 Huaylas. Perú. Más de muertos. 1970 Turquía. Muchos muertos. Managua. Nicaragua. Más de muertos. Destrucción total. Nagato. Japón. Varios terremotos. 7 Los Angeles, California. U.S.A. Varios muertos y muchos daños materiales. Huailas. Perú. Más de muertos. 7.8 Santiago y Valparaíso. Chile. Muchos muertos.

37 7.1 Irán Meridional, al SE del país, en la ciudad de Ghir Karzin muertos. Managua. Nicaragua. Más de muertos Destrucción total. 6.3 Península de Izu. Japón. Aprox. 30 muertos. Pakistán. Más de muertos. 1974 6.8 China. Más de muertos. Turquía. Aprox muertos. Guatemala (Norte). Aprox muertos.

38 Tang-Shan. China. Más de 650 muertos. 6,3 Mindanao. Filipinas. Más de muertos. 7,9 Turquía Oriental. Más de muertos. 7 Costa Sureste de Irán, en la ciudad de Bandar Abbas. 167 muertos. 6/ 6,5 Irán, provincia de Isfahan. 352 muertos. 6,2 Irán, ciudad de Zarand. 521 muertos. Sendai y Mishima. Japón. 12 y 25 muertos respectivamente.  7 Norte de Irán, en la ciudad de Tabas muertos. Irán, provincia de Khorasan. 199 muertos.  5,6 Irán, en las ciudades de Kaen y Khaf, en la provincia de Khorasan. 385 muertos.

39 1980 Yemen del Norte. Más de muertos.  7,1  El-Asnam (Argelia) muertos. 6,8 Irán, en la ciudad de Golbaf muertos y más de 800 heridos. La ciudad quedó destruida. Marzo, 1982 Uruwa, cerca de Tokio. Japón. 1982 El Salvador, Guatemala, Nicaragua y Honduras. Sur de Yugoslavia Nicaragua. Guatemala. 1983 Erzurúm. Turquía. Más de muertos. Akita. Japón. 104 muertos. Nagano. Japón. 20 muertos.

40 7,8 Región metropolitana de Santiago de Chile. Más de afectados y numerosos daños en viviendas. 8,1 Méjico D.F. Más de muertos. Más de perdieron sus casas. 7,6 Telucán. Chile. 1985 6,3 Concepción. Chile. Argentina. Nevado del Ruiz. Colombia. Terremoto volcánico que produjo el deshielo de la nieve. Una avalancha de lodo y barro ocasionó más daños que el propio terremoto, más de muertos y miles de desaparecidos. 1986 7,5 El Salvador muertos. Más de personas perdieron sus casas. 2,7 Nepal. India. 800 muertos. 5,9 Proximidades de Los Angeles. U.S.A. Pérdidas numerosas. Sin víctimas.

41 23/ 6 - 6,3 Westmereland . U.S.A. Dos sismos casi seguidos. Isla de Pantar. Indonesia. 43 muertos y 75 desaparecidos. 1987 6,8 Napo. Ecuador. 300 muertos. 5,7 Trinidad. Albania. Muchos muertos. Grandes daños. 8,3 Spitak y Leninakan. Armenia. Más de muertos. Más de personas perdieron sus casas. 1988 Yu-Nan. China. Aprox. 900 muertos. 7.1 San Francisco, California. U.S.A. Más de 60 muertos. Más de 100 heridos. Casi personas perdieron sus casas. 1989 Sichu-An. China. Miles de muertos. 7.7 Azerbaiján (Irán). Las ciudades de Gilan y Zanjan quedaron totalmente devastadas. Más de muertos y heridos. Se trata del peor sismo de la historia de Irán, donde más de personas se quedaron sin hogar.

42 6.3 Sur de California. U.S.A. Sin víctimas. Sentido en Los Angeles. 7.4 Sur de California. U.S.A. Escaso número de víctimas. 6.9 El Cairo. Egipto. 560 muertos. Kushiro. Japón. 966 heridos. Isla de Okushiri, cerca de Hokkaido. Japón. 230 muertos. Hiula y Cauca. Colombia. Muchos muertos. Isla de Okushiri, cerca de Hokkaido. Japón. 436 muertos. Aumori, Iwate y Miyagi. Japón. 3 muertos y 688 heridos. 7.2 Kobe. Japón. Más de muertos, heridos y más de edificios destruidos. 5.5 Noroeste de Irán muertos. 7.1 Irán, cerca de la frontera con Afganistán muertos. 1997 5.2 Chiriqui. Panamá. No hubo víctimas

43 6,6 Gorgán. Irán. Más de muertos. 5,7 Birjand. Irán. 6,3 Costa Sur de Chile. Arequipa. Perú. Gerrero. Méjico. 5,4 Isla de Java. Indonesia. 6,1 Irian-Jaya. Indonesia. 5,1 Entre los estados de California y Nevada, al NW de Bishop. U.S.A. 6,2 Adena-Ceyhan. Turquía. 50 muertos 5,8 Islas Kernader. Nueva Zelanda. 6,8 Chamoli. India. Más de muertos.

44 7,4 Turquía. Más de muertos. 7,6 San Salvador. El Salvador. 944 muertos, edificios públicos dañados, viviendas destruidas y 405 iglesias dañadas. 7,7 Región de Gujarat (India) muertos según fuentes oficiales, aunque podrían haber llegado a , y decenas de miles de heridos. Las pérdidas económicas oscilan entre los 0,4 y 0,9 billones de pesetas. 6,6 San Salvador. El Salvador. 315 muertos, 82 edificios públicos dañados, viviendas destruidas, 5 hospitales dañados y 73 iglesias dañadas. 6,3 Irán, en la región de Qazvin, donde devastó a docenas de pueblos. 229 muertos. 7 Argelia muertos y heridos. Numerosos edificios del tipo C derrumbados, entre ellos un hospital entero. 7,8 Isla de Hokkaido (Norte de Japón). 1 muerto, 420 heridos y personas evacuadas viviendas afectadas. 6,5 EE.UU. Costa de California. 2 muertos y muchos edificios colapsados o gravemente dañados en la ciudad de Paso Robles.

45 6,3 Irán, en la ciudad de Bam, al sureste del país muertos y heridos. Dos hospitales resultaron destruidos y más de familias se quedaron sin hogar. El 70% de los edificios se derrumbaron. 6,1 Alhucemas (Marruecos). Hasta el momento, aprox. 628 muertos y 929 heridos. La aldea de Ait Kamra quedó prácticamente destruida e Imzurem resultó muy castigada, siendo el lugar donde más muertes se han registrado personas se quedaron sin hogar. 5,1 Erzurum (Turquía). 9 muertos, 30 heridos graves y damnificados. Destrucción de 45 edificios en la ciudad de Askale y 15 villas de alrededor. 8,9 Sumatra y Golfo de Bengala. El tsunami generado por la magnitud del sismo causa más de muertos en Sri Lanka, islas Maldivas, India, Tailandia, Malasia, Bangladesh y Myammar (antigua Birmania). Una cifra superior a casas quedaron destruidas. Es uno de los cinco peores temblores de tierra conocidos desde 1900. 7,9 Chile. Las cifras oficiales son de 11 muertos, 182 heridos y 72 viviendas destruidas, la mayor parte en la zona de Iquique. Otras fuentes hablan de damnificados, 544 casas destruidas y más de edificios dañados de distinta consideración.

46 LOS SISMOS MÁS DESTRUCTIVOS REGISTRADOS EN EL MUNDO
FECHA LUGAR MUERTES MAGNITUD 23/01/1556 China, Shansi   n/a 11/10/1737 India, Calcuta** 27/07/1976 China, Tangstan *  8.0 09/08/1138 Siria, Aleppo 22/05/1927 China,  Xining 8.3 22/12/ 856 Irán, Damghan 16/12/1920 China, Gansu    8.6 23/03/ 893 Irán, Ardabil  01/09/1923 Japón, Kwanto

47 28/12/1908 Italia, Messina 70.000  a 7.5   20/09/1290 China, Chihli  n/a  15 /11/1667 Caucasia, Shemakha 80.000 18/11/1727 Irán, Tabriz 77.000 01/11/1755 Portugal, Lisboa 70.000 8.7 25/12/1932 China, Gansu 7.6 31/05/1970 Perú 66.000 7.8   20 / 02 /1268 Asia Menor, Sicilia 60.000 11/01/1693  Italia, Sicilia.  30/05/1935 Pakistán, Quetta a 7.5 

48 04/02/1783 Italia, Calabria 50.000 n/a 20/06/1990 Irán 7.7