Tema 6. Estructura interna de la tierra.

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

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

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

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

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8 The Seismic Waves program
(Windows) from Alan Jones, SUNY, Binghamton

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

11 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

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

14 Curvas dromocrónicas Curvas Jeffreys-Bullen

15 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

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

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

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

19 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

20 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...)

21 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...

22 ¿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

23 Interpretación de sismogramas

24 ¿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)

25 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

26 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

27 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

28 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 = o

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

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

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

32 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

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

34 Curvas dromocrónicas Z = 579 km Δ = 68.71º

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

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

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

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

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

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

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

43 Foot Steps (Close-up)