Sismología

¿Qué es la Sismología?

La Sismología, a través de la ocurrencia de los terremotos, su distribución espacio temporal, mecanismos en el foco y liberación de energía, pone de manifiesto los procesos dinámicos que están sucediendo en la Tierra. Asimismo, el estudio de la propagación de las ondas producidas por los terremotos nos da información sobre su estructura interior, las regiones que la forman y la distribución en ellas de la densidad y de las constantes elásticas.

Propagación ondas sísmicas en el interior de la Tierra

 

Propagación de los diferentes tipos de ondas sísmicas en el interior de la Tierra

 

La propagación de las ondas producidas por los terremotos está determinada por la mecánica de los medios elásticos y, por tanto, sus velocidades dependen de las características elásticas del medio, cuya distribución puede estudiarse mediante la observación de los tiempos de recorrido y amplitudes de estas ondas.

Las soluciones obtenidas para las ondas elásticas representan dos tipos de ondas (llamadas internas o de volumen) que se propagan con distinta velocidad. Las de mayor velocidad, y por tanto las primeras en llegar, son las llamadas ondas P, que corresponden a ondas longitudinales. Las segundas en aparecer, debido a su menor velocidad, son las ondas S, que tienen carácter transversal. El estudio de estas ondas se realiza mediante las leyes de la reflexión y refracción, ya que la Tierra está formada por capas de distinto material. Sus trayectorias y tiempos de llegada se determinan, bien considerando capas planas, cada una de velocidad constante o aumentando con la profundidad, o bien considerando la Tierra esférica.

Propagación ondas sísmicas en corteza y manto

 

Propagación de las ondas sísmicas en la corteza y manto superior

 

En la superficie libre de la Tierra y en otras discontinuidades de la corteza, se producen otro tipo de ondas que por propagarse a lo largo de estas superficies reciben el nombre de ondas superficiales. Estas ondas se propagan con velocidades inferiores a las de la onda S y su amplitud decrece con la profundidad. De estas ondas existen dos tipos: unas son las llamadas ondas Rayleigh, de movimiento vertical, y otras, las ondas Love, de movimiento horizontal, nombres que corresponden a los dos científicos ingleses del siglo XIX.

En su origen, las primeras determinaciones del punto donde se produce el terremoto (foco o hipocentro) y su proyección sobre la superficie (epicentro) se basan en el estudio de la distribución de los daños producidos en los edificios, en el terreno o en las personas, y sitúan el epicentro en la zona de mayor daño (epicentro macrosísmico). Con el desarrollo de la instrumentación sismológica y la instalación de estaciones, la determinación del foco sísmico se realiza a partir de los registros de las ondas que producen los terremotos. Admitido el carácter puntual del foco sísmico, la localización de un terremoto viene definida por cuatro parámetros: hora, origen, coordenadas geográficas del epicentro y profundidad del foco.

 

Teoría rebote elástico Reid

 

Teoría rebote elástico Reid: a) Situación sin deformar, b) Situación deformada anterior al terremoto, c) Situación después de terremoto

 

El primer modelo mecánico que definiese el origen de los terremotos fue propuesto por H.F. Reid en 1911 con la teoría del rebote elástico, según la cual las deformaciones elásticas se van acumulando hasta que se supera la resistencia del material, produciéndose una fractura y una liberalización de las deformaciones acumuladas.

Podemos considerar, pues, que un terremoto está originado por la ruptura de una parte de la corteza. A esta zona de fractura la denominamos falla y a través de los registros de las ondas producidas por los terremotos podemos conocer los parámetros de orientación y tamaño que la definen y establecer el comportamiento tectónico de la zona.

La primera forma que se definió para cuantificar el tamaño de un terremoto fue a partir de los daños ocasionados. En estas observaciones está basado el concepto de intensidad, que lo podemos definir como la fuerza con que se siente un terremoto. La medida de la intensidad es bastante subjetiva; no obstante, es un parámetro de gran interés en sismología y en particular en ingeniería, definiéndose numerosas escalas de intensidad, adoptándose en Europa la escala EMS-98 de doce grados, equivalente a la Mercalli modificada.

 

Daños producidos por terremoto

 

Daños en La Redondela (Huelva) por el terremoto de 20 de diciembre de 1989, de intensidad máxima VI, con epicentro en Ayamonte (Huelva)

 

La intensidad es una medida indirecta y no da una idea precisa de la energía liberada por un terremoto, pues un terremoto muy superficial puede producir intensidades muy altas y sin embargo corresponderle una energía muy pequeña. Por esta razón, para medir el tamaño de un terremoto es necesario cuantificar, de una forma instrumental, la energía que se libera en el foco. Esta idea llevó a C. F. Richter a la creación de la escala de magnitudes, que está basada en que la amplitud de las ondas sísmicas está relacionada con la energía liberada en el foco.

Terremotos y Maremotos ¿Cómo se generan?

Aunque suena exótico hablar de terremotos y maremotos, son algo muy común y ocurren constantemente muy cerca de nosotros. Este vídeo enseña porqué se producen, el mecanismo que los desencadena y dónde hay más probabilidad de que ocurran:

 

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