ANÁLISIS DEL TERREMOTO 7.8 DEL DÍA SÁBADO 16 DE ABRIL DE 2016

Transcripción

1 Universidad Técnica de Ambato Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica ANÁLISIS DEL TERREMOTO 7.8 DEL DÍA SÁBADO 16 DE ABRIL DE 2016 ORIGEN, CARACTERÍSTICAS Y EXPECTATIVAS A FUTUTO

2 Es la ciencia que estudia el interior de la Tierra a partir de parámetros físicos TODOS LOS PROCESOS Y ESTRUCTURAS LOCALIZADOS DESDE EL CENTRO DE LA TIERRA HASTA EL LIMITE EXTERIOR DE LA MAGNETOESFERA, SON OBJETO DEL ESTUDIO DE LA GEOFISICA Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica GRAVIMETRÍA SISMOLOGIA Y FÍSICA DEL INTERIOR DE LA TIERRA MAGNETISMO RESISTIVIDAD Y CONDUCTIVIDAD DE LAS ROCAS. FLUJO TÉRMICO RADIACTIVIDAD, EDAD Y EVOLUCIÓN TÉRMICA DE LA TIERRA GEODINÁMICA GEODESIA METEOROLOGÍA Y FÍSICA DE LA ATMÓSFERA GEOMAGNETISMO Y AERONOMIA CIENCIAS FÍSICAS DE LOS OCEANOS HIDROLOGIA CIENTÍFICA VULCANOLOGÍA Y QUIMICA DE LA TIERRA CRIOSFERA PALEOMAGNETISMO TECTONOFÍSICA PLANETOLOGÍA FÍSICA SOLAR E INTERPLANETARIA

3 SISMOLOGÍA Rocas más antiguas Seres vivos en el mar Plantas y animales Dinosaurios (Mediados de Diciembre) Humanóides (31 de Diciembre noche) Roma (23:59:45-50) Colon (23:59:57) Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica

4 Placas litosféricas y la relación con la distribución de volcanes y terremotos. Fuente: Kramer S., Geotechnical Earthquake Engineering. Ed. Prentice Hall., 1996 A nivel global, la mayoría de los volcanes y los terremotos se presentan en la conjunción de las placas, sobre todo en el llamado Cinturón de Fuego del Pacífico, el mismo en el que se encuentra inmersa la zona ecuatoriana. 4

5 Descripción del Problema

6 Descripción del Problema La sismicidad en Ecuador se origina a partir de tres fuentes principales: SISMICIDAD Corte de la Zona de Subducción, que forma la cadena volcánica. (Modificada del USGS) a) Los que son generados por la interacción de la Placa de Nazca con la Placa Sudamericana. La mayoría profundos entre 70 a 100 km en una franja estrecha debajo de la línea costera y entre los 30 a 100 km en la zona de subducción de las placas. b) Los que se originan en la Cadena volcánica c) Los que se originan por las fallas superficiales, y que se asocian a la cadena volcánica cuaternaria y parcialmente a la zona de subducción de las placas tectónicas. Nota: Gran parte de las fallas superficiales, o fallamiento local, es producto de la interacción de la cadena volcánica 6

7 Un terremoto es el movimiento del suelo originado por la redistribución de energía elástica en un punto de la Tierra La deformación se propaga en forma de ondas sísmicas A veces se llama terremoto tanto a la causa como al efecto

8 Mecanismo de rebote elástico El material de la corteza se va tensando, acumulando energía, hasta que se libera bruscamente produciendo una oscilación

9 Ondas internas: se propagan por el interior del medio Ondas superficiales: se propagan por la interfase entre dos medios distintos

10 Desplazamiento de la Falla En las fallas, los puntos de choque y unión, son de fricción que acumulan energía, la cual es liberada bruscamente al volver a acomodar la corteza. Esta ruptura y liberación de energía es el sismo, el cual se expande a través de ondas sísmicas sobre el medio. Acumulación de Energía y Rompimiento Ondas sísmicas, generadas a partir del Foco o Hipocentro Las réplicas de los sismos siempre se dan, porqué son la consecuencia del reacomodo de la corteza de la tierra, alrededor de la falla donde ocurrió la ruptura. Las replicas generalmente siempre son de menor magnitud que el sismo. Las réplicas pueden ser desde varias, hasta decenas, cientos y miles, dependiendo de la superficie de ruptura que se dio y el posterior acomodamiento. También pueden durar desde minutos, horas, días, hasta meses, incluso años. Por ejemplo en el terremoto de Sumatra de 2004, las réplicas duraron un poco más de un año. Por lo que hay que esperar después de un terremoto de gran magnitud, múltiples réplicas a lo largo de varios días o incluso meses. Aquí los científicos deben de estudiar los momentos previos, durante y posteriores a los eventos, a fin de conocer el grado de ruptura, analizar los posibles premonitores y ver las réplicas que se pueden presentar, para eventos futuros y realizar alertas ante estos, a fin de salvar vidas. 10

11 Movimiento Oscilatorio ONDAS SÍSMICAS Internas Dirección de Propagación Dirección del movimiento de la partícula 8 Km por seg Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica ONDAS PRIMARIAS (P) Ondas Compresionales, atraviesan sólidos, líquidos y gases

12 Movimiento Trepidatorio ONDAS SÍSMICAS Internas Dirección de Propagación Dirección del movimiento de la partícula 4.5 Km por seg ONDAS SECUNDARIAS Ó TRANSVERSALES (S) No es necesario ningún esfuerzo para cambiar la forma de un líquido y esto hace que el módulo de rigidez (μ), sea nulo. Lo que implica que no se propagan en líquidos ni en gases.

13 Movimiento Trepidatorio y Oscilatorio ONDAS SÍSMICAS Externas Dirección de Propagación Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica Dirección del movimiento de la partícula ONDAS SUPERFICIALES (L, R) 1.5 Km por seg Su amplitud decrece con la profundidad

14 Movimiento Trepidatorio y Oscilatorio ONDAS SÍSMICAS Externas Dirección de Propagación Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica Dirección del movimiento de la partícula ONDAS SUPERFICIALES (L, R) 1.5 Km por seg Su amplitud decrece con la profundidad Mas dañinas para las estructuras

15 TIPOS DE FALLAS MECANISMO FOCAL La dirección del primer impulso de la onda P se representa en la esfera focal mediante color negro (compresión) o blanco (dilatación) Horizontal: Falla San Andrés ; Normal: Terremotos Intraplaca ; Reversa: Terremotos Subducción; Oblicua: Terremoto California

16 TIPOS DE FALLAS La dirección del primer impulso de la onda P se representa en la esfera focal mediante color negro (compresión) o blanco (dilatación) N N W E S FALLA HORIZONTAL

17 TIPOS DE FALLAS N N W E FALLA NORMAL S N N W E FALLA INVERSA S

18 Ejemplo: Mecanismos de terremotos tectónicos

19 Magnitud La magnitud de un terremoto representa la energía liberada en la fuente Se puede calcular a partir de la amplitud, la duración, etc

20 Ejemplo: escala magnitud-duración M= 2 log τ... duración (s) Δ... distancia (km) Cuanto más grande es un terremoto más dura El término de distancia no afecta en la práctica Es una escala local que hay que ajustar para cada región

21 Efectos de la Atenuación La atenuación debida a la presencia de heterogeneidades en el medio produce dos efectos: - la amplitud de la señal disminuye con la distancia - la duración del terremoto aumenta

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23 Se utilizan instrumentos llamados sismómetros o acelelógrafos, que detectan el movimiento del suelo (velocidad y aceleración) Normalmente consisten en una masa suspendida que registra las oscilaciones de la base

24 Sismómetros Sismómetros de banda ancha: mejores en casi todo, pero más caros

25 Acelelógrafos El Acelerógrafo es utilizado para Movimientos Fuertes de Alto Rango Dinámico. Mide la aceleración de suelo.

26 FUENTES INFORMACIÓN Seismic Monitor

27 FUENTES INFORMACIÓN

28 FUENTES INFORMACIÓN

29 CARACTERÍSTICAS TERREMOTO 7.8 MECANISMO FOCAL Datos del Terremoto Mayor Ecuador Date-Time (UTC): :58:37 Location: NEAR COAST OF ECUADOR Latitude, Longitude: 0.372, Magnitude: 7.8 MWW (US) Depth: 19.2 km Author: US Estacion Isla Barro Colorado, Panama ( N x W) 29

30 Características Espectrales del Terremoto Sismograma en el tiempo Espectrograma Concentración de energía a menos de 1.5 Hz Análisis de Fouier

31 RED SÍSMICA MUNDIAL IRIS

32 Acumulación de Energía (J), en un período de 0 a 70 s

33 Magnitud (Richter) 5.5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 Ruptura (Km) MAGNITUD VS. MOVIMIENTO DEL SUELO Y ENERGÍA Un terremoto de magnitud 8 equivale (aproximadamente) a 32 de magnitud 7, a 1000 de magnitud 6, a de magnitud 5, etc. 33 Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica

34 7,8 Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica

35 QUÉ SE PUEDE ESPERAR A FUTURO? SON PREDECIBLES? VAN A CONTINUAR? POR QUÉ? 35

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39 DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LOS SISMOS 39

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42 VULNERABILIDAD, CONSTRUCCIONES SOBRE TALUDES EN SUELOS INESTABLES

43 VULNERABILIDAD, SUELES NO COMPACTOS VULNERABILIDAD, CONSTRUCCIONES MATERIALES

44 CONCLUSIONES ES POSIBLE PREDECIR UN TERREMOT0? ES POSIBLE ESTIMAR (PREDECIR) LAS CONSECUENCIAS DE UN TERREMOTO? El Terremoto en sí mismo no mata, lo que mata son las construcciones que caen sobre las personas. Hay que tomar medidas a corto, mediano y largo plazo. A Corto Plazo Campañas de educación y preparación de la ciudadanía ante estos acontecimientos. Información en medios oficiales y veraces. Medidas de prevención y simulacros en las Universidades, Centros de trabajo, Escuelas, etc. Disponer de Alertas y alarmas que avisen y preparen Qué hacer?, adonde ir?, cómo hacerlo? (Lugares privados y públicos, cines, teatros, estadios, etc.) Inventario de las edificaciones existentes. Mediano y Largo Plazo Acciones y leyes para prevenir construcciones ilegales y respetar las normas Re-ubicación en zonas seguras y destrucción de estructuras y edificios inseguros Elaboración de mapas de zonas de riesgo, fallas y microzonificación Investigación de zonas sísmicas y efectos de sitio en las ciudades 44 Preparación de futuros profesionales en materia sísmica Dr. Ligdamis A. Gutiérrez E. Geofísico Sismología-Volcánica

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