Descripción de la Estructura Interna de La Tierra

Introducción a la Sismología

Estructura Interna de la Tierra

Introducción a la Sismología


núcleo interior

núcleo exterior

manto

corteza

corteza 0100km de espesor astenosfera

Dr. Alberto Salgado Rodríguez

manto

núcleo

Litosfera (corteza y manto superior sólida)




Procesos del Manto Superior


Procesos del Manto Superior


Distribución de Epicentros en la Tierra


Distribución de Epicentros en la Tierra

El fenómeno de subducción


El fenómeno de subducción

Interacción de la Placa del Pacífico con la de Norteamérica


Interacción de la Placa del Pacífico con la de Norteamérica

Interacción de la Placa Euroasiática con la de la India


Interacción de la Placa Euroasiática

Cinturón de Fuego del Pacífico


Cinturón de Fuego del Pacífico

Variación de la Temperatura bajo la Superficie de la Tierra


Variación de la Temperatura bajo la Superficie de la Tierra

Variación de la Velocidad de las Ondas P y S y la Densidad bajo la Superficie de la Tierra


Variación de la Velocidad de las Ondas P y S y la Densidad bajo la Superficie de la Tierra

PL A CA EUROA S IA T ICA

PL A CA A USTRA L IA NA

PL A CA DEL PA C IF ICO

ECUADOR

PL A CA DE COCOS

PL A CA F IL IP INA

PL A CA J UA N DE FUCA

PL A CA NORTE AMER ICA

PL A CA DEL CA R IB E

PL A CA A NTA RT ICA

PL A CA NA ZCA

Principales Placas Tectónicas


PL A CA DEL CA R IB E

PL A CA DE SUD AMER ICA

PL A CA A FR ICA NA

PL A CA A RA B E

PL A CA IND IA

PL A CA EUROA S IAT ICA

Principales Placas Tectónicas

Procesos Tectónicos en los Límites de Placas

PUNTO CALIENTE ARCO ISLA

TRINCHERA

CORDILLERA MEDIOCEANICA FALLA TRANSFORMANTEA


Procesos Tectónicos en los Límites de Placas

TRINCHERA

ENTRAMPAMIENTO MAGMATICO

ZONA DE BENOFF ASTENOSFERA

CORDILLERA VOLCANICA


Cordilleras Submarinas


Cordilleras Submarinas

Trayectorias de las Ondas Sísmicas


Trayectorias de las Ondas Sísmicas

Ajuste de las Formas Continentales


Ajuste de las Formas Continentales

Zona de Subducción frente a Washington USA


Zona de Subducción frente a

Tectónica de Placas


Tectónica de Placas

Sismos Corticales


Sismos Corticales

Fallas Geológicas


Fallas Geológicas

Fallas Geológicas Geometría de la falla


Geometría de la falla

Movimientos en la Falla


Movimientos en la Falla

Tipos de Fallas Geológicas -Falla Normal-


Tipos de Fallas Geológicas


Tipos de Fallas Geológicas -Falla Inversa-


Tipos de Fallas Geológicas


Tipos de Fallas Geológicas -Falla Transcurrente


Tipos de Fallas Geológicas Transcurrente-


Teoría del Rebote Elástico


� Las placas de la corteza terrestre están en constante movimiento, y la tectónica de placas nos indica que sus movimientos relativos ocurren cerca de sus fronteras; el registro de estos movimientos refleja las deformaciones que ocurren con respecto al tiempo


Las placas de la corteza terrestre están en constante movimiento, y la tectónica de placas nos indica que sus movimientos relativos ocurren cerca de sus fronteras; el registro de estos movimientos refleja las deformaciones que ocurren con respecto al tiempo






� Conforme el movimiento de las placas ocurre, la energía elástica almacenada en los materiales cerca de la frontera, en forma de esfuerzos cortantes, falla que separan las placas. Cuando el esfuerzo cortante alcanza la resistencia al corte de la roca a lo largo de la falla, la roca falla y la energía de deformación se libera

Teoría del Rebote Elástico Conforme el movimiento de las placas ocurre, la energía elástica almacenada en los materiales cerca de la frontera, en

cortantes, se incrementa en los planos de las placas. Cuando el esfuerzo cortante

alcanza la resistencia al corte de la roca a lo largo de la falla, la roca falla y la energía de deformación se libera

Efecto de la Direccionalidad


Efecto de la Direccionalidad




Ondas Sísmicas


Recurrencia Sísmica


� La teoría del rebote elástico sismo libera los esfuerzos en la parte de ruptura ha ocurrido y que no en tanto no se vuelvan a acumular produzcan otro deslizamiento. Por lo tanto, la posibilidad de que ocurra un sismo en un segmento de una falla estará relacionada con el tiempo que ha pasado desde que el reciente sismo ocurrió en dicho lugar y la energía Lo anterior es particularmente importante en los estudios de peligro sísmico.

Recurrencia Sísmica La teoría del rebote elástico indica que la ocurrencia de un

en la parte de la falla en la cual la ruptura ha ocurrido y que no ocurrirá una ruptura posterior

vuelvan a acumular suficientes esfuerzos que otro deslizamiento. Por lo tanto, la posibilidad de

que ocurra un sismo en un segmento de una falla estará relacionada con el tiempo que ha pasado desde que el más

ocurrió en dicho lugar y la energía que liberó. Lo anterior es particularmente importante en los estudios de

Brechas Sísmicas


� Debido a que los sismos liberan la energía almacenada en las fallas, es mas probable que los sismos ocurran lugares en donde poca o nula actividad sísmica se ha observado en cierto tiempo. Si se dibujan las áreas de ruptura de la actividad sísmica histórica de una falla, es posible identificar brechas en la actividad sísmica en ciertas porciones de la falla. De acuerdo a la teoría del rebote elástico, en esas brechas sísmicas, ya sea que se están presentando movimientos asísmicos o se está acumulando energía sísmica. En este ultimo caso, dichos lugares son los que cuentan con la mayor probabilidad de que ocurra un sismo en los próximos años.

Brechas Sísmicas Debido a que los sismos liberan la energía almacenada en las

los sismos ocurran en aquellos lugares en donde poca o nula actividad sísmica se ha

. Si se dibujan las áreas de ruptura de la actividad sísmica histórica de una falla, es posible identificar brechas en la actividad sísmica en ciertas porciones de la falla. De acuerdo a la teoría del rebote elástico, en esas

ya sea que se están presentando o se está acumulando energía sísmica.

En este ultimo caso, dichos lugares son los que cuentan con la mayor probabilidad de que ocurra un sismo en los próximos

Brecha Sísmica de Guerrero


Brecha Sísmica de Guerrero

Tarea: Presentar un informe sobre la brecha sísmica de Guerrero

Capacidad de almacenar energía sísmica


� Se considera que en las fallas de tipo divergente la acumular energía es limitada, debido a que la corteza terrestre en esas partes es delgada, relativamente dúctil por la temperatura del magma recién ascendido.

� En el caso de las fronteras convergentes como es el caso de las zonas de subducción, los esfuerzos de compresión normal son superiores y debido a que las fronteras de las placas están inclinadas, el área potencial de ruptura es mayor. En efecto los sismos registrados mas grandes han ocurrido en las zonas de subducción.

� En las fallas transformadas, la roca generalmente es se producen esfuerzos de compresion tipo de fallas son aproximadamente verticales, se presentan corrimientos de tipo de horizontal y la energía que liberan está controlada por la longitud de ruptura.

Capacidad de almacenar energía

Se considera que en las fallas de tipo divergente la ´capacidad de acumular energía es limitada, debido a que la corteza terrestre en esas partes es delgada, relativamente dúctil por la temperatura del magma

En el caso de las fronteras convergentes como es el caso de las zonas de subducción, los esfuerzos de compresión normal son superiores y debido a que las fronteras de las placas están inclinadas, el área potencial de ruptura es mayor. En efecto los sismos registrados mas grandes han ocurrido en las zonas de subducción. En las fallas transformadas, la roca generalmente es fria y fragil pero no

compresion muy elevados, debido a que este tipo de fallas son aproximadamente verticales, se presentan corrimientos de tipo de horizontal y la energía que liberan está controlada por la

Momento Sísmico


� La teoría del rebote elástico permite desarrollar una medida muy útil del tamaño de un sismo. El momento sísmico:

A M µ = 0

µ = esfuerzo de ruptura del material de la falla A = área de ruptura D = deslizamiento medio

Mo tiene unidades de Fuerza X Distancia = (Trabajo) = Energía Liberada

Momento Sísmico La teoría del rebote elástico permite desarrollar una medida muy útil del tamaño de un sismo. El momento sísmico:

D A

µ = esfuerzo de ruptura del material de la falla

D = deslizamiento medio

Mo tiene unidades de Fuerza X Distancia = (Trabajo) = Energía Liberada

Tarea de Momento Sísmico


� Un sismo causa un desplazamiento promedio de 2.5 m en una falla transformada. Suponiendo que la roca a lo largo de la falla tiene una resistencia a la ruptura promedio de 175 kPa, estime el momento sísmico y la magnitud de momento del temblor.

Tarea de Momento Sísmico

Un sismo causa un desplazamiento promedio de 2.5 m en una falla transformada. Suponiendo que la roca a lo largo de la falla tiene una resistencia a la ruptura promedio de 175

, estime el momento sísmico y la magnitud de momento

Otras Fuentes de Actividad Sísmica


� Actividad Volcánica � Explosiones químicas o nucleares � Asociadas a almacenamiento de líquidos � Colapso de cavernas � Deslizamientos de tierra

Otras Fuentes de Actividad Sísmica

Explosiones químicas o nucleares Asociadas a almacenamiento de líquidos

Notación Geométrica


Notación Geométrica

Tipos de Ondas Sísmicas






Localización de Sismos


s v t

d / 1 −

∆ =

Localización de Sismos

p

s p

v t

/ 1 − −

Tarea de localización de sismos


� Si se supone que las velocidades de propagación de las ondas p y s en la corteza son de 6 km/s y 3 km/s, respectivamente, estime la localización epicentral hipotético sismo cuyas características se describen a continuación:

Sismóg rafo Tiemp o d e arribo d e las ond as P

Latitud Longitud

37º22´30” 121º52’30” 06:11:18.93

37º45’00” 122º20’00” 06:11:14.84

37º52’33” 121º43’38” 06:11:17.26

Tarea de localización de sismos Si se supone que las velocidades de propagación de las ondas p y s en la corteza son de 6 km/s y 3 km/s, respectivamente,

epicentral (latitud y longitud de un hipotético sismo cuyas características se describen a

Tiemp o d e arribo d e las ond as P

Tiemp o d e arribo d e las ond as S

06:11:18.93 06:11:26.90

06:11:14.84 06:11:18.71

06:11:17.26 06:11:23.53

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