Sismología I (Introducción a la Sismología)

1. Sismología I(Introducción a la Sismología) Posgrado en Ciencias de la Tierra Semestre 2010-II Allen Husker y Víctor M. Cruz Atienza Martes y Jueves de las 11h a 13h

2. Evaluación • Exámenes: 60 % - 3 exámenes parciales (20 % cada uno) • Trabajo Final y Presentación: 30 % - Desarrollo de un tema sismológico - ~ 10 paginas - Presentación de 15 minutos al final • Tareas: 10 % - Entrega y seriedad

3. Objetivos • Introducción a la sismología moderna • Conocimiento del proceso de generación de los sismos • Familiarización con las señales generadas por los sismos y su propagación • Las matemáticas de las ondas

4. Libros • Texto Principal:An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure, Stein & Wysession, Blackwell Publishing, 2003 • Otros:1. Modern Global Seismology, Lay & Wallace 19952. Introduction to Seismology, Shearer, 19993. Quantitative Seismology, Aki & Richards, 2002

5. Temas • Propagación de Ondas Sísmicas • Trazado de Rayos y Estructura de la Tierra • Fuentes Sísmicas • Sismicidad y Tectónica • Sismometría y Registros Sísmicos

6. IntroducciónAllen Husker, IGEFtel: 5622-4120 ext. 153 allen@geofisica.unam.mxVíctor M. Cruz Atienza, IGEFtel: 5622-4120 ext. 140 cruz@geofisica.unam.mx Tarea:(Fecha de entrega: 9 de febrero 2010)1. Leer Capitulo 1 del libro: Stein y Wysession 2. Resumen de 2 cuartillas

7. Sismología La sismología es….1. el estudio de los sismos (generación y efectos) 2. el estudio de las ondas producidas por las fuentes sísmicas Estos estudios se llevan a cabo a través del análisis del movimiento producido por un sismo y registrado en sismógrafos (sismómetros) instalados en la superficie de la Tierra.

8. Un sismógrafo consiste en un sensor que detecta las vibraciones superficiales (sismómetro) y un sistema de registro que produce una grabación continua de la señal sísmica (sismograma).

9. Fundamentos de la Sismología

10. Los sismos se producen por la fractura repentina de las rocas, generando ondas elásticas que viajan por el interior de la tierra (ondas de cuerpo) o la superficie (ondas superficiales). Ondas de cuerpo: P, S Ondas superficiales: Love, Rayleigh(sismos someros)

11. Rayos Sísmicos Las ondas de cuerpo que se propagan por el interior de la tierra se pueden representar por rayos perpendiculares al frente de la onda sísmica. Estos rayos sísmicos se refractan debido a cambios en la velocidad de las ondas con la profundidad.

12. Reflexión y refracción: Estructura del interior de la Tierra

13. Tomography • Tomografía (Computed Tomography Imaging CAT Scan) Steve Grand’s whole Earth Tomography

14. Los sismos no ocurren al azar… Concentración en las fronteras de las placas tectónicas Mayoría de los sismos más fuertes del último siglo han ocurrido en zonas de subducción Sismos intraplaca también son significativos

15. Sismos más fuertes desde 1900 Evento Mag1960 Chile 9.51964 Alaska (P. William Snd) 9.21957 Alaska (Andreanof Isl.) 9.11952 Kamchatka 9.02004 Indonesia (Sumatra) 9.0 – 9.21906 Colombia-Ecuador 8.81965 Alaska (Rat Islands) 8.71950 Tibet (Assam) 8.61923 Kamchatka 8.5 1938 Indonesia (Banda Sea) 8.51963 Kurile Islands 8.5 * USGS National Earthquake Information Center

16. Sismos más fuertes, 1900-2004

17. Sismos más destructivos Evento Mag Muertes1556 China, Shansi ~8 830,0001976 China, Tangshan 7.5 255,000 of. 655,000 est.2004 Sumatra 9.0 >280,0001138 Syria, Aleppo - 230,0001927 China, near Xining 7.9 200,000 856 Iran, Damghan - 200,0001920 China, Gansu 8.6 200,000 893 Iran, Ardabil - 150,0001923 Japan, Kanto 7.9 143,0001948 USSR, Turkmenistan 7.3 110,000 * USGS National Earthquake Information Center

18. Frecuencia de Eventos

19. Energía equivalente en kg de dinamita

20. Magnitudpropiedad de la fuente La magnitud definida por Richter (1958) esta basada en la amplitud registrada en el sismograma, calibrada a distintas distancias del sismo.

21. Si el evento es suficientemente fuerte, los efectos en la superficie pueden ser significativos. Estos efectos dependen tanto del movimiento del suelo como del material geológico en el sitio.

22. Intensidad El nivel de sacudimiento que se observa en un sitio particular se mide utilizando la escala de intensidad de Mercalli con valores de intensidad entre I – XII. La intensidad generalmente es mayor cerca al epicentro y disminuye con la distancia.

23. Diferentes Tipos de Construcción • Frecuencia natural de un edificio • ~0.1 s por piso • Terremotos más grandes tienen periodos más largos (frecuencia baja) Magnitudes 1 - 8 M 6 tiene frecuencia de 0.1 Hz = 10 seg M8 ~ 50 seg (Husker, Kohler, Davis 2006)

24. Las intensidades observadas están relacionadas al movimiento del suelo producido por las ondas sísmicas. Las estructuras (casas, edificios etc) son afectadas principalmente por el nivel de aceleración del suelo. Este nivel es mayor en el campo cercano (distancias menores a 100 km) Colima-Jalisco, 9 oct 1995, Magnitud 8

25. Las aceleraciones disminuyen con la distancia del sismo debido a la atenuación de energía por el medio donde se propagan las ondas sísmicas. Esta atenuación depende de las propiedades del material y es distinta para diferentes regiones.

26. Ingeniería Sísmica Es importante identificar las aceleraciones que se puedan registrar en zonas sísmicas para poder evaluar el peligro sísmico y definir códigos de construcción que puedan reducir perdidas.

27. Terremoto en Haití Marco Geográfico • Fecha y hora (epicentro): 12/01/2010, 04:53:10 PM • Magnitud Mw = 7.0 • Localización epicentral: 15 Km al sur-oeste de Puerto Príncipe • Profundidad hypocentral: 13 km Marco tectónico • Mundialmente ocurren ~15 eventos de M=7.0 por año • Falla “Enrriquillo-PlantainGarden” • Corrimiento lateral izquierdo con componente inverso • 35 veces menor que el sismo del 85

31. Sismicidad y Tectónica Sismicidad Local Sismicidad Regional Deformación GPS • Cinco placas tectónicas en interacción • Movimiento de • ~ 20 mm/año entre Caribe y Norteamérica