domingo, 25 de octubre de 2009

Los terremotos, origen y causa de las ondas sísmicas

Los terremotos, origen y causa de las ondas sísmicas

El método sísmico:


-Método indirecto del estudio del interior terrestre
-Permite construir un modelo de nuestro planeta
-Analiza las características de las ondas sísmicas originadas al producirse un terremoto
-Ha aportado grandes conocimientos a la estructura y composición del planeta azul

Los terremotos o seísmos:

Definición, causas, origen y consecuencias:

¿Qué es un terremoto o seísmo?
Un terremoto o seísmo, se define como un movimiento brusco de la corteza terrestre.


¿Cuáles son sus causas?
La dinámica interna de nuestro planeta.
La actividad subterránea originada por un volcán en proceso de erupción.
Las fuerzas externas provocadas por el hombre.

¿Cómo se originan?
Teniendo en cuenta la primera y principal causa afirmamos que, las placas tectónicas de la corteza terrestre, al encontrarse en movimiento, en ocasiones, chocan entre sí sobre un océano de magma, lo que impide su desplazamiento y genera una acumulación de energía que debe liberarse.

¿Cuáles son sus consecuencias?
La descarga de estas tensiones produce el terremoto, una liberación instantánea, de la energía mecánica acumulada en el interior de la Tierra.
Este movimiento tiene como consecuencia la creación de las ondas sísmicas.
Se produce además una falla debido a la rotura del material de la corteza terrestre.

Hipocentro y epicentro de un terremoto:

Hipocentro:

Es el punto del interior de la Tierra donde se produce la fractura del material, o terremoto. Es en el foco del seísmo, donde se generan las ondas sísmicas internas , que aportan información de la naturaleza del interior de la Tierra.

Epicentro:

Es el punto de la superficie terrestre situado en la vertical del foco, el más cercano al hipocentro. Es en el epicentro donde se producen las ondas sísmicas superficiales , las causantes de ocasionar grandes catástrofes.

Tipos de terremotos según su hipocentro, foco o profundidad a la que se originan:

Teniendo en cuenta la profundidad a la que se origina un terremoto, es decir, su foco, podemos distinguir:

Terremotos superficiales o de foco superficial: Poseen su hipocentro entre los 10 y 20 km de profundidad.
Terremotos intermedios o de foco intermedio: A una profundidad de entre los 20 y 70 km se halla su foco.
Terremotos profundos o de foco profundo: Se originan a una profundidad de entre los 70 hasta los 700 km.

Los tsunamis o maremotos, terremotos con origen bajo el océano:

Un terremoto cuyo epicentro se encuentra en el océano no causa movimiento de tierras sino de aguas. El temblor origina una agitación en el océano que da lugar a olas gigantescas, configurando lo que conocemos como tsunami. En su origen, estas olas son casi imperceptibles, pero cuando llegan a la costa, se amplifican notablemente. Las olas avanzan a gran velocidad, son capaces de recorrer océanos enteros.

Intensidad y magnitud de los terremotos:

-Evaluación de los terremotos

¿Cómo medir la fuerza de un terremoto? ¿Por las ondas que se producen o por cómo lo percibe la población? Ambos criterios son válidos, uno es objetivo y el otro subjetivo, pero ambos se suelen combinar:

La escala de Mercalli:

La de Giuseppe Mercalli, propuesta en 1902, es la escala más antigua, que permite evaluar y comparar la intensidad de los seísmos o terremotos. Va desde I a XII, y describe y puntúa los terremotos según las reacciones y observaciones humanas. Es subjetiva, la intensidad aparente de un terremoto depende de la percepción que las personas tienen del temblor y de los efectos apreciables en el entorno.

La escalla de Richter:

La escala de Charles Francis Richter, fue propuesta en 1935. Se trata de una escala de magnitudes que se basa en calcular éstas a partir de los datos obtenidos en los sismógrafos:
Magnitud (M)= Amplitud de las ondas sísmicas/ Período de las mismas
El sismógrafo empleado para realizar estos cálculos debe estar a 100 km del epicentro. La escala de Richter es abierta, no posee un valor máximo fijo; además, esta es exponencial.

-Los más importantes terremotos acontecidos:

La elevada magnitud, y la gran cantidad de víctimas o los destrozos ocasionados, caracterizan estos terremotos:

Chile (1960). Magnitud, 9,5:
Se produjo como consecuencia de la actividad geológica en la zona andina. La proximidad del epicentro a la ciudad de Concepción causó 2000 muertos y 3000 heridos, además de grandes destrozos. Como consecuencia, se formó un tsunami, que afectó a Hawai, Japón y Filipinas.

Alaska, EE.UU. (1964). Magnitud, 9,2:
El seísmo y el tsunami que provocó causaron 125 muertes. La ciudad más afectada fue Anchorage, a 120 km del epicentro. Se produjeron corrimientos de tierras y levantamientos de terreno. El tsunami recorrió el Pacífico, llegando a Japón.

Indonesia (2004), Magnitud, 9,0:
El terremoto se produjo en una zona oceánica, a 300 km de la costa norte de Sumatra. El tsunami causó cientos de miles de muertes en el Sudeste Asiático. Se debió a las tensiones ocasionadas por la subducción de la parte oceánica de la placa índica.

Ecuador (1906). Magnitud 8,8:
El movimiento sísmico se produjo en alta mar y un tsunami afectó a las costas de Ecuador y Colombia, donde causó entre 500 y 1.500 muertes. El tsunami se observó en Hawai, San Francisco y Japón.

Tíbet (1950). Magnitud, 8,6:
Asociado a la colisión entre las placas índica y euroasiática, los daños se debieron al movimiento sísmico, y a las grandes inundaciones producidas por el desbordamiento de ríos, que afectaron al norte de India.

-¿Cuántos terremotos se producen al año?:

De acuerdo con los datos registrados durante el último siglo, podemos afirmar lo siguiente:
En todo el mundo, cada año se producen 12.000-14.000 terremotos que pueden ser percibidos por la población, 35 terremotos al día. Son 1.300.000 los terremotos que al año pasan desapercibidos. Cada año se producen 18 terremotos importantes y uno de enormes dimensiones.

Las ondas sísmicas:

-Definición de ondas sísmicas

La perturbación que supone un movimiento sísmico se propaga por el interior de la Tierra en forma de ondas sísmica, por lo que podemos afirmar que una onda sísmica es la forma en la que la perturbación que supone un movimiento sísmico se propaga por el interior de la Tierra.
-Tipos de ondas sísmicas según su forma de transmisión y sus efectos en la Tierra

En un terremoto se producen varios tipos de ondas sísmicas:

Ondas sísmicas internas:
En el hipocentro se generan dos tipos de ondas internas que se dirigen al epicentro:

- Ondas sísmicas longitudinales, primarias, primae u ondas P:
Vibran en la misma dirección en que se transmiten, longitudinalmente. Son las ondas más veloces, y las primeras que registran los sismógrafos.
Se propagan por cualquier medio pero más lentamente por los fluidos. La velocidad con la que se transmiten las ondas P viene dada por la ecuación:
Vp=√((K+(4/3)μ)/ρ)


-Ondas sísmicas transversales, secundarias, secundae u ondas S:
Provocan una vibración de las partículas perpendicular a
la dirección de propagación de la onda, vibran transversalmente, con respecto a su dirección. Estas ondas son más lentas que las P, por lo que se registran en segundo lugar, en los sismógrafos. No se transmiten por medios fluidos cuya rigidez es nula, aunque sí lo hacen por medios poco rígidos o próximos a la fusión. La velocidad de las ondas S viene dada por la ecuación:
Vs=√(µ/ρ)

Este tipo de ondas se transmiten por el interior terrestre, poseen su origen en el hipocentro.
-Ondas sísmicas superficiales:
En el epicentro, se generan dos tipos de ondas superficiales, causantes de la perturbación la corteza terrestre cuando ésta es impactada por una onda sísmica profunda. Ambos tipos de ondas, se transmiten por la superficie de la Tierra produciendo ondulaciones.
- Ondas sísmicas Love u ondas L:
Este tipo de ondas generan un movimiento lateral, en diferentes direcciones, lo que provoca los mayores destrozos y catástrofes asociadas a los seísmos.

- Ondas sísmicas Rayleigh u ondas R:
Ondas como éstas, dan lugar a que las partículas del terreno se desplacen con un movimiento circular.

Las ondas de este tipo se transmiten por la superficie terrestre, su origen se encuentra en el epicentro.

-Los sismógrafos:
Un sismógrafo, es un instrumento que además de detectar las ondas sísmicas que los terremotos generan en la Tierra, también las grabarlas, mientras que un sismómetro, simplemente las detecta.
El primer sismógrafo de la historia, el sismoscopio:
El sismoscopio fue construido en China, en el año 130 de nuestra era, por el científico Zhang Heng. Consistía en una vasija de bronce que mediante mordazas sostenía seis bolas en las bocas de seis dragones situados alrededor, en cuyo pie poseía varios sapos con las bocas abiertas, ocupando posiciones que indicaban la dirección de la cual procedía el temblor. La vasija amplificaba los movimientos del terreno, así, si una bola de bronce, caía en la boca de uno de los sapos, se podía asegurar que había habido
una onda sísmica.
Sismólogos, sismógrafos y sismogramas:
Los sismólogos emplean como herramienta fundamental el sismógrafo, un artefacto increíblemente sensible capaz de detectar las vibraciones de la Tierra, su intensidad y duración, y recogerlas en un gráfico denominado sismograma, a partir del cual, es posible determinar además, el hipocentro del terremoto.
Los movimientos en los sismogramas, quedan registrados por medio de un punzón que trazan una línea sobre un papel enrollado en un cilindro giratorio. Cuando no hay vibraciones, la línea es recta; los temblores pequeños originan ligeras oscilaciones, pero las grandes sacudidas producen amplios trazos hacia arriba y hacia abajo.
Cuando se registran ondas sísmicas de cierta intensidad, la comparación entre la amplitud de las ondas y el tiempo que tardaron en alcanzar diversas estaciones sismográficas repartidas por todo el mundo, permite a los científicos determinar su hipocentro, y su epicentro además de su magnitud.

-La trayectoria de las ondas sísmicas en el interior de la Tierra:
El estudio de las ondas sísmicas tiene gran importancia porque nos permite conocer el interior del planeta azul. El análisis de los datos de los sismogramas nos ha permitido enriquecer nuestros conocimientos acerca de la trayectoria de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra, y de la velocidad con la que se transmiten en las distintas capas de nuestro planeta.

Variaciones de trayectoria que sufren las ondas sísmicas en el interior terrestre:

Las ondas sísmicas, como todo fenómeno vibratorio, al pasar por medios diferentes en los que se propagan con distinta velocidad, cambian su dirección de propagación, esto sucede cuando éstas atraviesan las distintas capas de la Tierra, debido a las diferencias de densidad de las mismas:

Cuando la onda sísmica atraviesa medios en los que se propaga a velocidad creciente, su trayectoria es una curva cóncava.
Si la onda sísmica recorre medios en los que se propaga a una velocidad cada vez menor, su trayectoria será una curva convexa.

Las ondas sísmicas internas P y S, sufren variaciones en su trayectoria a medida que van atravesando diferentes capas interna de la Tierra:






Los cambios de velocidad de transmisión de las ondas sísmicas en el interior de la Tierra y su relación con los límites de las distintas capas internas del planeta:

Gráfico de las velocidades que adquieren las ondas sísmicas internas al atravesar las diferentes profundidades y capas que conforman el interior de la Tierra:

Estudiando los cambios de velocidad de transmisión de las ondas P, y su trayectoria en el interior de la Tierra, se han podido detectar los límites entre las distintas capas internas del planeta, además de éstas.

*Animación que resume todo lo tratado en este documento.



Carolina Jiménez Sánchez, 1º Bachillerato "A".

1 comentario:

  1. ¡Carolina! ¿Cómo te va? ¡Primero de bachillerato...! ¿Ya tienes pensada la carrera que quieres estudiar? Un afectuoso saludo de tu profe.

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