TEORÍA DE RAYOS Y ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

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TEORÍA DE RAYOS Y
ESTRUCTURA INTERNA DE LA
TIERRA
II.1
Ondas Sísmicas en una Tierra Esférica
II.2
Curvas Tiempo-Distancia
II.3
Estructura Interna de la Tierra
II.4
Nomenclatura de fases sísmicas
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Figura 3.-1: Geometría de la ley de Snell para una tierra
esférica.
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sen i0 = (v0 dT /r0 d∆) => (r0 sen i0)/v0 = dT/d∆ = p
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Figura 3.3.- 1: Geometría de
la ley de Snell para una
tierra esférica.
Tierra plana
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Figura 3.4
3.4--3: Derivación del parámetro de rayo en una tierra
Para una Tierra esférica
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Figura 3.4-5: Efectos de la trayectoria del rayo respecto al incremento de velocidad
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Figura 3.43.4-6: Efectos de triplicación de
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la trayectoria del rayo respecto al
incremento de velocidad
Figura 3.43.4-6: Efectos de triplicación de
Figura
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la trayectoria del rayo respecto al
incremento de velocidad
La amplitud es proporcional a la segunda
derivada de la curva de tiempo de viaje,
o a la derivada de la curva p(∆).
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Figura 3.4-7: Efectos de la zona
de sombra en la trayectoria de
rayo para un decremento de la
velocidad.
Inversion de las curvas tiempo trayecto:
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Uso de las curvas de tiempo de viaje de ondas P o S para determinar
el cambio de velocidades sísmicas respecto a la profundidad.
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Figura 3.5-1: Comparación de los modelos de tierra J-B y IASP91.
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Tabla 3.53.5-1: Regiones del modelo de Jeffreys
Jeffreys--Bullen
Región
Profundidad
Características de la región
(km)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------A
Capa de la corteza
---------------------- 33 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------B
Manto superior: equilibrio positivo en el gradiente de velocidades de P y S
----------------------413---------------------------------------------------------------------------------------------------------------C
Región de transición del manto
----------------------984---------------------------------------------------------------------------------------------------------------D
Manto inferior: equilibrio positivo en el gradiente de velocidades de P y S
--------------------2898---------------------------------------------------------------------------------------------------------------E
Núcleo externo: equilibrio positivo en el gradiente de velocidades de P.
--------------------4982----------------------------------------------------------------------------------------------------------------F
Transición del núcleo: gradiente de velocidad de P negativo.
-------------------5121-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------G
Núcleo interno: pequeño gradiente de velocidades positivo de P.
-------------------6371-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Tomado de Bullen y Bolt (1985).
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Figura 3.5-2: Selección
de fases de volumen y
sus trayectorias de rayo.
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Tabla 3.53.5-s: Nomenclatura de ondas de volumen
Nombre
Descripción
P
Onda Compresional
S
Ondas de corte
K
Ondas P a través de núcleo exterior
i
Ondas P a través del núcleo interior
J
Ondas S a través del núcleo interno
PP
Onda P reflejada en la superficie
PPP
Onda P reflejada 2 veces en la superficie
SP
Onda S reflejada en la superficie como onda P
PS
Onda P reflejada en la superficie como onda S
pP
Onda P ascendiendo desde el foco, reflejada en la superficie
sP
Onda S ascendiendo desde el foco, convertida a P en la superficie
C
Onda reflejada en la frontera núcleo-manto (v. gr. ScS)
i
Onda reflejada en la frontera núcleo interno-núcleo externo (v. Gr. PKiKP)
P’
Abreviación de PKP
Pd o Pdiff
Onda P difractada a lo largo de la frontera núcleo-manto
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Figura 3.5-3: Datos de tiempo trayecto y curvas del modelo IASP91.
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Figura 3.5-4: Curvas tiempo trayecto IASP91 para una fuente superficial y profunda.
Figura 3.5-5: Varias fases de ondas de cuerpo
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Figura 3.5-6: Explicación de PP como una fase de “tiempo máximo”.
Figura 3.5-7: Trayectoria de rayos y tiempos de viaje
para las fases mayores en el núcleo.
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Figura 3.5-8: Datos de tiempos de arribo de PKP mostrando un precursos
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PKP
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Figura 3.53.5-9. Modelo de
trayectoria de rayos para
un precursor PKP.
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Figura 3.5- 10: Trayectorias de rayos para fases adicionales en el núcleo.
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Figura 3.5-11. Focalización de ondas P en la antípoda.
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Figura 3.53.5 -12: Trayectorias de rayos para ondas P a través del manto superior.
superior.
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Figura 3.5-13: Estudio de
arreglos sísmicos de la
estructura del manto
superior.
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Figura 3.5-14: Modelo de velocidades del manto superior.
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Figura 3.5-16: Trayectoria de
Rayo y modelado de ondas Sbc.
Discontinuidad D″
•Es ésta intermitente?
•Relación con los slabs?
•Debido a la anisotropia?
•Debido al cambio de fase?
•Debido al CBL?
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Figura 3.5-17: Variaciones de Velocidad de P en la base del manto.
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Figura 3.53.5-18: Trayectoria del rayo de la fase SPdKS.
SPdKS.
Manto
Núcleo
Externo
Núcleo
Interno
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