Geodesia Física y Geofísica I semestre, 2014 Ing. José Francisco Valverde Calderón Email: jose.valverde.calderon@una.ac Sitio web: www.jfvc.wordpress.com Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Introducción a la Sismología Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

La sismología es  la ciencia que estudia los terremotos y las ondas sísmicas que se propagan dentro y sobre la superficie terrestre. Implica la observación de las vibraciones naturales del terreno, con sus muchas ramificaciones teóricas y prácticas. Como rama de la geofísica, la sismología ha aportado contribuciones esenciales a la comprensión de la tectónica de placas y la estructura del interior de la Tierra. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Sismólogo: Científico especializado en el estudio de terremotos. Sismómetro: Instrumento que registra movimientos telúricos que ocurren en cierto punto. Sismógrafo: Instrumento que toma los datos del sismómetro y los transcribe a papel o formato digital. Sismograma: grabación del sismógrafo de los datos del sismómetro. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Estación sismológica adquirida por la RSN en el año 1978

Algunas definiciones Falla: “es un plano de fractura, a lo largo de la cual hubo un movimiento relativo de un bloque con respecto al otro” [Denyer et al, 2009] El plano de fractura presenta varios km de profundidad. Estas se clasifican de acuerdo al movimiento relativo de los bloques a ambos lados de la ruptura. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Ejemplos de fallas Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Falla normal: es aquella en que uno de los bloques cae en la dirección de inclinación del plano de la falla. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Falla inversa: son aquellas en que uno de los bloques se mueve en contra de la dirección de la pendiente del plano de falla. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Falla transcurrente: también llamadas de desplazamiento de rumbo. Son fallas donde los bloques se movieron lateralmente uno con respecto al otro. El movimiento dominante es de tipo horizontal. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Terremoto: un terremoto es un temblor o sacudida de la corteza, causado por una repentina liberación de energía. Las fuerzas tectónicas producen estrés en las rocas, que eventualmente exceden sus fuerzas elásticas, resultando en una ruptura de la misma, lo que produce la liberación de energía La energía liberada se propaga en forma de ondas  ondas sísmicas. Ondas de cuerpo: viajan hacia el exterior desde el foco (hipocentro), propagándose en todas las direcciones en el interior de la Tierra. Las principales son las ondas P y las ondas S. Ondas de superficie: viajan a través de la superficie terrestre. Las principales son las ondas Love y las ondas Rayleigh. Hipocentro: punto en el interior de la Tierra donde se origina el sismo. Epicentro: Es la proyección vertical del foco sobre la superficie terrestre. Esta proyección corresponde a la normal sobre el hipocentro. Área de ruptura: sitio donde ocurre la deformación en la falla Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Epicentro e hipocentro Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Epicentro e hipocentro Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Ondas P Son las primeras ondas en ser registradas. Se les llama ondas de compresión. Viajan aproximadamente 1,73 veces mas rápido que la ondas S. Viajan en cualquier material Sus velocidades típicas son 330 m/s en el aire, 1450 m/s en el agua y 5000 m/s en el granito. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Ondas S Son ondas transversales o de corte. Esto significa que el suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación, alternadamente hacia un lado y hacia el otro. Las ondas S pueden viajar únicamente a través de sólidos, debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de corte. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Ondas Love Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Ondas Rayleigh Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Ondas P: Ondas S: Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Ondas Love: Ondas Rayleigh: Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Algunas definiciones Estudio de la estructura interna de la Tierra Midiendo los tiempos de llegada de las ondas P y S que pasan por la Tierra, se puede obtener un modelo de la estructura interna de la misma. Esto ha permitido calcular la profundidad de las “fronteras” donde se dan los mayores cambios en las velocidades. Estas son: La discontinuidad de Mohorovicic o Moho Manto – núcleo externo Núcleo externo – núcleo interno Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Estudio del núcleo por sismología Estudios con ondas sísmicas ha provisto de evidencia primaria de la existencia y naturaleza del núcleo de la Tierra. Áreas especificas en el lado opuesto de la Tierra (cuando ocurre un terremoto) no reciben ondas sísmicas. Estas áreas se llaman “Zonas de sombra sísmica” o “seismic shadow zones” Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Estudio del núcleo por sismología “Zona de sombras” de las ondas P: (103°-142° desde el epicentro. Explicado por la refracción de las ondas cuando llegan a la zona de transición entre el manto y el núcleo. “Zona de sombras” de las ondas S (≥103° desde el epicentro): sugiere que el núcleo externo es un liquido. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Red sísmica administrada por la RSN Tomado de: http://www.rsn.ucr.ac.cr Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Red sísmica administrada por el OVSICORI Tomado de: http://www.ovsicori.una.ac.cr Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Red de acelerógrafos administrada por el LIS Tomado de: http://www.lis.ucr.ac.cr Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Red global del USGS Tomado de: earthquake.usgs.gov/monitoring/operations Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Curva “tiempo de viaje”: usado para determinar la distancia al foco. Esta curva se basa en el tiempo de arribo entre la primera onda P y las ondas S Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Localización de un sismo Una estación da la distancia al foco, pero no una dirección Si se dispone de tres estaciones sísmicas, las cuales registraron las ondas de un temblor, se puede calcular el epicentro del mismo. El concepto se basa en una triangulación. Se dibujan círculos con radios iguales a las distancia desde el epicentro a la estación. El punto donde los tres círculos se intersecan, define el epicentro del temblor. Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Profundidad de un sismo Sismos superficiales (Shallow focus): 0 km a 70 km de profundidad Sismos intermedios (Intermediate focus): de 70 km a 350 km de profundidad. Sismos profundos (Deep focus): de 350 km a 670 km de profundidad Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Profundidad de un sismo Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

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Tiempo de viaje de la ola de dos Tsunamies Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Cinturón de fuego del Pacífico Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Mapa de sismos en los limites de las placas tectónicas Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Clasificación de sismos por su profundidad Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Zonas con mayor actividad sísmica Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Zonas con mayor actividad sísmica Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Mega-terremotos en Chile Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

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Sismos registrados en 2012, tomado de: http://www.rsn.ucr.ac.cr/ Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Sismos sentidos por la población en 2012, de acuerdo con la RSN tomado de: http://www.rsn.ucr.ac.cr/ Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Acelerografos Acelerógrafo digital marca Reftek utilizado por el LIS. Tomado de: http://www.lis.ucr.ac.cr/pdf/monitoreo/, 2012 Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Flujo de operación Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Información que se recibe por correo electrónico Acelerógrafos Información que se recibe por correo electrónico Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014

Acelerógrafos Prof: José Fco Valverde Calderón Geodesia Física y Geofísica I semestre de 2014