Tema 6. Estructura interna de la tierra. Nomenclatura de fases sísmicas

Estructura de la Tierra Propiedades mecánicas Corteza (superior/inferior) Manto (superior/inferior) Núcleo (externo/interno) Propiedades térmicas Litosfera Astenosfera Mesosfera Núcleo (externo/interno)

Grandes capas de la Tierra Perfil de velocidad de ondas P en el manto superior

Distribución de velocidades de ondas P y S en el interior de la Tierra

The Seismic Waves program (Windows) from Alan Jones, SUNY, Binghamton http://www.geol.binghamton.edu/faculty/jones/

Propagación de ondas sísmicas En morado las que se registran en esta estación En negro las que no se registran

Aplicación a todo el globo terrestre El sismograma contiene más información cuanto mayor es la distancia foco-estación aparecen más fases en el sismograma dichas fases corresponden a trayectorias que atraviesan capas más profundas

Zona de sombra FOCO Corteza Manto Núcleo externo Núcleo interno Zona de sombra de la onda P Zona de sombra de la onda S

Curvas dromocrónicas Curvas Jeffreys-Bullen

a. Perfil de velocidades en el manto b. Dromocrónicas de ondas que se propagan por el manto Izda. Dromocrónicas de ondas P que se propagan por el manto y el núcleo Drcha. Dromocrónicas de ondas S que se propagan por el manto y el núcleo

Construcción de curvas dromocrónicas a partir de sismogramas registrados a diferentes distancias

Dromocrónicas para distintas fases sísmicas, correspondientes a distintas trayectorias de rayos en el interior de la Tierra

Clasificación de terremotos según la distancia foco-estación Locales: Δ ≤ 1º Fases que se propagan por la corteza (superior) Predominio altas frecuencias

Clasificación de terremotos según la distancia foco-estación Regionales: 1º < Δ ≤ 10º Fases que se propagan por la corteza y manto superior Fases Pg, Sg, P*, S*, Pn, Sn, PIP, PMP Fase Lg

Clasificación de terremotos según la distancia foco-estación Telesismos: Δ > 10º 10º < Δ ≤ 105º (anterior a la zona de sombra de la P) Si son poco profundos, se ven claramente las ondas superficiales LQ y LR Si son profundos, se distinguen muy bien las ondas internas (directas P y S, reflejadas en el núcleo PcP ScS, y reflejadas en la superficie libre PP, PPP, SS, SP...)

Clasificación de terremotos según la distancia foco-estación Telesismos: Δ > 10º Δ > 105º (incluye la zona de sombra de la P) Desaparecen las ondas P y S directas Entre 105º y 143º aparecen las reflejadas y refractadas en el núcleo interno: PkikP, PKIKP A partir de 143º, aparecen dos ramas de la PkP (PkP1 PkP2) A partir de 143º, aparecen reflejadas múltiples PP, PPP, SS... Aparecen ondas superficiales, que para sismos de gran magnitud pueden dar varias vueltas a la Tierra, dando lugar a varias fases Rayleigh R1, R2, R3... y Love G1, G2, G3...

¿De qué depende el aspecto de un sismograma? Interpretación de sismogramas ¿De qué depende el aspecto de un sismograma? Distancia epicentral Profundidad (o. superficiales pequeñas o no visibles para sismos profundos, fases profundas) Magnitud del terremoto Mecanismo focal (patrón de radiación, rango de frecuencias) Trayetoria de propagación (oceánica, continental, mixta) Características del sismómetro, emplazamiento y procesado de registros

Interpretación de sismogramas

¿Qué catacteriza a un sismograma? Duración de la señal Primera llegada impulsiva (onda P) Normalmente dos ó más llegadas “separadas” Forma particular Cambio en contenido de frecuencia (ondas S y superficiales) Amplitud de la señal decae paulatinemente “coda” Complejidad (no se puede explicar cada pulso)

Sismograma: influencia de la distancia Corta duración Llegada P impulsiva: gran amplitud Forma particular Alta frecuencia No se reconocen ondas superficiales Casi no se aprecia la coda para Δ muy bajos Δ = 1.81o Δ = 2.59o Δ = 5.31o

Sismograma: influencia de la distancia Se alarga la duración Llegada P impulsiva (en algunos casos solo) No se reconocen bien las ondas superficiales Se ve mejor la coda Δ = 14.68o Δ = 19.39o

Sismograma: influencia de la distancia Se alarga la duración Llegada P impulsiva en pocos casos Cambia la forma: mayor amplitud Variaciones en contenido frecuencial Se ve bien la coda Δ = 29.97o Δ = 42.04o

Sismograma: influencia de la distancia Mayor complejidad: más y más fases Variaciones en contenido frecuencial Se ven bien las ondas superficiales Δ = 96.20o Δ = 103.21o

Sismograma: influencia de la distancia no se encuentran P y S directas ZONA DE SOMBRA no se encuentran P y S directas Δ = 127.24o Δ = 143.49o

Sismograma: influencia de la magnitud En todos los casos la distancia foco-estación es de 30 km aproximadamente

Sismograma: influencia de la magnitud En todos los casos la distancia foco-estación es de 30 km aproximadamente

Sismograma: influencia de la profundidad Solo cuando el foco está en la corteza, se observan bien las ondas superficiales En todos los casos la distancia epicentral es de 65 km aproximadamente

Sismograma: influencia de la profundidad Apenas se ve la coda: gran atenuación En todos los casos la distancia epicentral es de 65 km aproximadamente

Curvas dromocrónicas Z = 579 km Δ = 68.71º

What are some commonly recorded Noise Sources? (6/17/05 Earthquake and noise)

What are some commonly recorded Noise Sources? Wind Microseisms Hurricanes (large microseisms) Local noise (trucks, machinery, walking) Electronic Spikes Dropouts

Noise Examples… Quiet day… (7/1-2/04) Noisy day… (9/29-30/04)

Noise Comparison – Quiet Day vs Noise Comparison – Quiet Day vs. Noisy Day (Same scale; 10 minute seismograms)

Microseismic Noise (8/12-13/05) Wind Noise (4/2-3/05) Microseismic Noise (8/12-13/05) Closeup ~ 6 s Period

Hurricane Ivan (9/18-19/04) Electronic Noise

Foot Steps (rectangle; 5/27/05) Spike Noise (2/15-16/00) Foot Steps (rectangle; 5/27/05)

Foot Steps (Close-up)