Laboratorio de Ingeniería Sísmica Instituto de Investigaciones en

Laboratorio de Ingeniería Sísmica
Instituto de Investigaciones en Ingeniería
Universidad de Costa Rica
Asunto: Aceleraciones del enjambre sísmico en el sur del país
Fecha: 04 de setiembre del 2010
Desde hace aproximadamente una semana, se ha venido presentando una actividad sísmica de muy bajas
magnitudes y a profundidades muy someras según reportes de la Red Sismológica Nacional (RSN-ICE) y del
Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica (OVSICORI).
El Laboratorio de Ingeniería Sísmica (LIS) posee una estación acelerográfica ubicada en Buenos Aires, a
escasos kilómetros del origen de los sismos (Fig 1). La mayoría de estos eventos se han caracterizado por
posser aceleraciones inferiores a los 10 cm/s2 lo que, según la escala de abajo en la figura 2, corresponde a
una intensidad de Mercalli aproximada de entre II-III.
Zona
epicentral
Ubicación de la estación
acelerográfica de
Buenos Aires (PBNA).
Figura 1. Ubicación de la estación acelerográfica de Buenos Aires con respecto a la zona donde
se están generando los eventos sísmicos.
Figura 2. Escala de Intensidad de Mercalli Modificada para grados II y
III. Abajo se muestra el rango de aceleraciones correspondiente a cada
grado de intensidad de Mercalli.
Esto significa que los sismos son sentidos por personas que se encuentran únicamente en reposo y en edificios
altos. El tipo de vibración es similar al del paso de un vehículo pesado tal como se explica en la figura 2.
Las profundidades tan someras y las bajas magnitudes nos indican que, desde el punto de vista de rigidez o
fuerza de las rocas, estas no permiten que se acumulen grandes cantidades de energía en este momento y
están constantemente “rompiéndose”. Es decir, las fuerzas sísmicas están actuando sobre una zona de la falla
que es relativamente débil, poco consolidada o muy fracturada que libera la energía en forma de multitud de
pequeños eventos.
Esto es lo que caracteriza precisamente a un enjambre sísmico, la ocurrencia de muchos sismos pequeños sin
ninguno de gran magnitud como para hablar de precursores o de réplicas. Si un sismo grande ocurre en la
zona, todos los eventos sísmicos que lo habrán precedido pasarían a llamarse eventos precursores y todos los
eventos que sucedan despúes serían sus réplicas.
La siguiente gráfica (Fig 3) es un histograma que muestra los eventos sísmicos más importantes y sus
aceleraciones desde el 26 de agosto hasta el 4 de setiembre a las 5:00 pm en el acelerógrafo ubicado en
Buenos Aires. Se puede apreciar que los valores máximos se suceden la tarde del día 27 y primera mitad del
día 28. Luego de estos días, las aceleraciones son bastante bajas a excepción de un evento el 3 de setiembre.
Figura 3. Histograma de los principales eventos registrados y su aceleración en la estación
ubicada en Buenos Aires de Puntarenas.
Al menos un evento se ha registrado por día. El 27 de agosto, cuando sucedieron la mayoría de los
movimientos sísmicos, era común ver registros muy seguidos de pequeños sismos. Por ejemplo, en la figura 4
se puden ver hasta 4 eventos claramente diferenciables en tan solo 20 minutos. Por supuesto, los valores de
aceleración son muy bajos por lo que todos estos fueron imperceptibles para la población.
1 2
3
4
Figura 4. Ejemplo de registros de sismos del día 27 de agosto. Aún cuando aquí se muestran únicamente 4
eventos claramente distinguibles, es fácil también notar que entre el evento 2 y 3 existen aún dos eventos
mucho más pequeños. Entre el evento 3 y 4 también se suceden varios otros eventos.
Tal y como sería de esperarse para sismos tan pequeños, estos no tienen una duración muy prolongada. La
parte fuerte del evento de mayor aceleración apenas y alcanzó un total de 1 segundo de duración (Fig. 5). La
mayoría tiene duraciones incluso menores.
1s
Inicio del movimiento
Figura 5. La duración de la fase más fuerte del evento de mayor aceleración el 27 de
agosto fue de aproximadamente 1 segundo.
¿Cómo afecta la profundidad la propagación de un sismo?
La profundidad a la que ocurre un sismo influye mucho en la forma en que se propagan las ondas y el alcance
que estas tienen. Por ejemplo, en la figura 6 se muestra el registro de dos eventos que ocurrieron el mismo día
en la misma zona del enjambre sísmico. En apariencia, el primero es más grande que el segundo si nos
limitamos a observar la traza de la estación de Buenos Aires. Sin embargo, si comparamos ese registro de
Buenos Aires con el de Talamanca, Puerto Cortés y el de Turrialba, vemos que en esos sitios el sismo que tiene
mayor amplitud es de hecho el segundo, no el primero.
1
2
Turrialba (CTBA)
Puerto Cortés (POSA)
Talamanca (LTAL)
Buenos Aires (PBNA)
Figura 6. Comparación de dos eventos en 4 estaciones acelerográficas del LIS.
La razón para que el primer sismo aparezca más grande en Buenos Aires, es precisamente porque es muy
superficial y la estación está muy cercana a la zona epicentral. Al ser tan superficial, la mayoría de la energía
se concentra en una zona muy localizada. Para entender esto, utilicemos la analogía de una linterna.
Si se coloca una linterna sobre una mesa a corta distancia (Fig 7), la luz que emite es muy intensa, pero abarca
un área pequeña. En forma similar, los sismos cuyo origen está muy cercano a la superficie, suelen sentirse en
forma muy fuerte a cortas distancias, pero sus efectos son bastante locales.
Figura 7. Izquierda, un sismo superficial abarca un área de impacto muy localizado similar a la luz de una
linterna a corta distancia. Derecha, el mismo caso solo que para un evento más profundo.
Si por el contrario, la linterna se encuentra a mayor distancia, la luz se vuelve tenue pero abarca un área mayor.
En forma similar, los sismos profundos afectan un área más grande. (Tomado de la sección “Educativo” de la
página web del Laboratorio de Ingeniería Sísmica).
Más información en http://www.lis.ucr.ac.cr