su americ africa

ExploreEarthSp.pdf
9/14/05
3:39:06 PM
Explorando la Tierra Usando Sismología
EL TERREMOTO DE NORTHRIDGE
Temprano en la mañana del 17 de
Enero de 1994, un terremoto de
magnitud 6.7, -cambió para siempre
el área de Northridge, al este de Los
Ángeles. El terremoto dejó 51
Introducción
rocas que están cerca de la superficie de la Tierra, los geólogos
PFO
pueden deducir la estructura interior de la Tierra hasta mas o menos
terremoto de Northridge, fue uno de
unos 100 km de profundidad. ¿Pero que hay mas abajo?
los desastres naturales mas costosos
en los Estados Unidos.
grandes terremotos en el mundo, los
El daño incurrido a causa del
terremoto de Northridge fue de
mas de 20 billones de dólares
e onda
montañas. Durante el terremoto
hubo un desplazamiento de 3
an
No
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RV
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Su
a
S
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te
0
12
10 minutos
N
or
observar la Tierra y explorar su interior. Datos recopilados de la red son
veces al año en todo el mundo. Aunque el terremoto en Northridge, es considerado
usados para investigaciones académicas, educación y mitigación de
moderado en magnitud, causó más de $20 billones en daños. El terremoto descargó
peligros sísmicos, y la verificación del Tratado de Prohibición Completa de
una energía equivalente a casi 2 billones de kilogramos de explosivos, más ó menos
3
Ensayos Nucleares.
100 veces la cantidad de energía liberada por la detonación de la bomba atómica
2
4
terremotos enormes
casi total destruccion
pérdida masiva de vidas
terremoto grande
impacto económico severo
gran pérdida de vidas
terremoto fuerte
pérdidas económicas (billones)
pérdida de vidas
terremotos moderados
con daños a la propiedad
terremotos menores
sentidos levemente
por la gente
21
Energía Equivalente
56,000,000,000,000
Chile (1960)
terremotos leves
con algunos daños
ra
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S
S
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5
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nia, tuvo una magnitud de 6.7. Terremotos de esta magnitud ocurren más ó menos 20
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de
6
la
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por un terremoto. Por ejemplo, el terremoto de 1994 ocurrido en Northridge, Califor-
de
P KP
cantidad de explosivos de alto voltaje requerido para producir la energía liberada
7
ie
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más fuerte el terremoto. La escala en la parte derecha del gráfico representa la
8
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r
exte
9
rf
o
úcle
el n
Terremotos
años. Describimos el tamaño de un terremoto midiendo su magnitud en la Escala de
Richter, representada a la izquierda de éste gráfico. Entre más grande el número,
0 minutos
(equivalente en kilos de explosivos)
tomar varios millones de terremotos medianos a lo largo de decenas de millones de
pe
20 minutos
30 minutos
OBSERVE LOS TERREMOTOS
MIENTRAS OCURREN
Energía Liberada
Magnitud
10
su
TI E M PO transcurrido desde que el terremoto se generó (tiempo de viaje)
DONDE OCURREN LOS TERREMOTOS?
de magnitud 2, ocurren cientos de veces al día. Para crear una cordillera puede
que destruyó la ciudad de Hiroshima durante la Segunda Guerra Mundial.
d
Terremotos fuertes ocurren más ó menos una vez por año. Terremotos leves como los
la
o
and
ves
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Onda Raleigh
n
Amplitud doble
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Lobatse, Botswana, Africa (LBTB)
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VNDA
La Red Sismográfica Global es un programa científico internacional para
Onda Love
TO
)
Longitud de la onda
NRIL
a
SPA
CH
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KEV
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KONO
OBN
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KIEV
GRFO
en
Alaska (1964)
<1
New Madrid, MO (1812)
San Francisco, CA (1906)
3
Charleston, SC (1886)
Loma Prieta, CA (1989)
Kobe, Japan (1995)
Northridge (1994)
Placa de Juan de Fuca
79
1,800,000,000,000
Erupción de Krakatoa
Prueba Nuclear más grande del mundo (USSR)
Erupción de Monte Santa Elena
1,800,000,000
20
200
56,000,000,000
Bomba Atómica Hiroshima
Placa
del Pacífico
10
5
23
Placa de
29
Placa
11 Arabia
6
Placa Caribeña
Placa de Africa
de Cocos
Placa de
Placa de
Somalia
Sur América
14
Placa de Nazca
46
10
2
10
32
8
9
Placa de
las Filipinas
54
9
59 Placa de
Indo-Australiana
8
Placa de Escocia
56,000,000
9
Placa Euro-Asiática
Placa de
Norte América
106
Dilataciones
KBS
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sector tranquilo
Onda P
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Compresiones
Narrigin, Australia (NWAO)
CUAN A MENUDO OCURREN LOS TERREMOTOS?
RED SISMOGRAFICA GLOBAL
e
más lento que las ondas P y las ondas S
Wright Valley, Antárctica (VNDA)
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navega
da PKI KP
Onda P del núcleo (on
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partículas tratando de sobrepasarse una
Chiang Mai, Thailand (CHTO)
a
lado. Las ondas superficiales viajan mucho
Tibet, China (LSA)
nd
se propagan. Las ondas S viajan en
Palmer Station, Antarctica (PMSA)
(o
movimiento de la partícula es de lado a
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material a través del cuerpo por el cual
d
otro tipo de onda (ondas Love), el
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viajan comprimiendo y dilatando el
ve
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movimiento de la partícula es elíptica. En
a
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(conocidas como ondas S) Las ondas P
180
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de onda superficial (ondas Raleigh), el
Enshi, China (ENH)
Charters Towers, Australia (CTAO)
un
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como ondas P) y las ondas de cizalla
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cuerpo: ondas de compresión (conocidas
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Las ondas superficiales están confina-
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Existen dos clases de ondas de
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rápido que las ondas S.
15
S
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ondas superficiales.
Taipei, Taiwán (TATO)
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de sólidos. Las ondas P viajan mas
Beijing, China (BJI)
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en la superficie son conocidas como
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las ondas S viajan solamente a través
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ondas de cuerpo y aquellas que viajan
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Obninsk, Russia (OBN)
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materiales sólidos y fluidos, mientras
San Pablo, España (PAB)
a
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(o
través del interior de La Tierra, son
TB
Las ondas P viajan a través de
LB
direcciones. Las ondas que viajan a
a
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una cuerda hacia arriba o hacia los lados.
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a
sísmicas se propagan en todas las
c
un
a la otra, similar a cuando uno sacude
Taburiente, Canary Island, España (TBT)
O
A
W
Durante un terremoto las ondas
Matsushiro, Japón (MAJO)
N
MANTO
Está compuesto
de un material silicio
de magnesio y hierro.
Las velocidades de
las ondas P aumentan
de 8 a 13km/s
y las velocidades
de las ondas S aumentan
de 4.5 a 7km/s
AF
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ONDAS SISMICAS
a
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LBTB
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Sismómetro que registra
los movimientos
verticales de la tierra.
n
fl
Sismómetro que registra
los movimientos
horizontales de la tierra.
P
movimiento de la tierra
m
co
Resorte
Bisagra
P KI K
el armazón y la masa es la medida del
re
inercia. El movimiento relativo entre
Los sismómetros son colocados en un lugar
protegido con un buen acoplamiento al terreno
120
PM S
A
onda PP, onda SS
ASCN
onda
Núcleo Exterior
Mayormente compuesto
de hierro líquido.
Las velocidades de
las ondas P aumentan
de 8 a 10km/s.
La velocidad
CORTEZA
de la onda
Mayormente formada
S es de 0 km/s
de roca granítica
y basáltica. Se extiende (no existen ondas S).
desde la superficie
hasta mas o menos
50 km de profundidad.
Velocidades en
las ondas P 2,900 KM
aumentan de 6km/s
a 8km/s, la velocidad
de las ondas S
aumentan de 3.5
a 4.5km/s
P
HOPE
Köngsberg, Noruega (KONO)
k m)
CTA
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el armazón de la tierra se mueve con
se mantiene estacionaria por su
a
al armazón de la Tierra. Cuando las
ella. La gran masa dentro del armazón
nd
ENH
5,100 KM
ondas sísmicas llegan al sismómetro,
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ondas P
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como una gran masa libremente unida
La Paz, Bolivia (LPAZ)
Yuzhno Sakahlinsk, Russia (YSS)
(1=111
EFI
Rarotonga, Cook Islands (RAR)
Te r r e m o t o
movimientos de tierra tan pequeños como de 0.00000001 cm.
BJI
f
registran y amplifican ondas sísmicas electrónicamente y pueden detectar
90
P dif
Núcleo Interior
Mayormente compuesto
de hierro sólido.
Las velocidades
de las ondas P
son alrededor
de 11km/s,
y las velocidades
de las ondas S
son alrededor de 3.5km/s
C
90
da
on
6,370 KM
TRQA
desplegados en lugares fijos alrededor del mundo. Los sismógrafos modernos
sismómetro trabaja es considerado
o
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OB N
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Nana, Perú (NNA)
del
a
BDFB
interior de la Tierra. Los sismógrafos usados en instalaciones permanentes son
El principio con el cual el
as
PAB
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Las instalaciones permanentes son usadas para estudiar estructuras del
Adak, Alaska (ADK)
ond
TBT
nd
Parbat en el noreste de Pakistán
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científicas de interés geológico como las cercanas a la base del macizo Nangar
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usadas para responder preguntas
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temporal. Las instalaciones temporales son
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instalados de manera permanente o
Harvard, Massachusetts (HRV)
R
on
terremotos. Los sismógrafos pueden ser
RI
College Outpost, Alaska (COL)
o
las ondas sísmicas generadas por los
30
San Juan, Puerto Rico (SJG)
SAML
LVC
Cueva Catedral, Missouri (CCM)
Distancia
sismógrafo es un instrumento que registra
Albuquerque, Nuevo Méjico (ANMO)
Corvallis, Oregón (COR)
AR
LPAZ
del interior de la Tierra es el sismógrafo. El
pidas
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Una herramienta importante en el estudio
Tucson, Arizona (TUC)
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COMO SON REGISTRADOS LOS TERREMOTOS?
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unos 21 centímetros.
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instantáneamente hacia el noreste
Instalación temporal de un sismógrafo
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montaña de Santa Susana se
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Epicentro del
Terremoto
30 minutos
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18km
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tierra. En la superficie, la
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Km de profundidad en la
elevó 70 centímetros y se movió
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Val
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que sufrió una rotura de 18
TEIG
10 minutos
Needles, California (NEE)
s supe
hasta su mismo centro.
M
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pero también ayudó a crear
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estructuras y cobró vidas humanas,
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interior de la Tierra
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sismólogos pueden explorar el
El terremoto de Northridge destruyó
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30
HKT
SRR
Analizando el movimiento del terreno creado por
onda P,
onda S
Los Sismogramas
En la figura de abajo, cada rasgo horizontal muestra el arribo de las ondas sísmicas del terremoto de Northridge a
las diferentes estaciones. Las trazas son en realidad los movimientos del terreno; registrados en cada una de las
estaciones sísmicas mostradas en la Tierra. En algunas trazas se ha indicado la estación sísmica en la cual ha sido
registrada. Las trayectorias directas de rayos para las ondas P, S y superficiales están representadas en color verde.
Los sismólogos comparan tiempos de llegada y las amplitudes de las ondas sísmicas de diferentes estaciones para
determinar la velocidad sísmica y por consiguiente la estructura profunda del interior de la Tierra.
74
moderado en magnitud, el
CC
M
carreteras y puentes. Aunque
CO R
Epicentro del terremoto
Northridge, California
corteza rígida de un planeta que se sigue enfriando. Estudiando las
AN M O
Los terremotos son un constante recordatorio que vivimos en la
daños materiales en edificios,
La Tierra
La figura de la izquierda muestra la estructura básica del interior de la Tierra. La energía liberada
por los terremotos genera ondas sísmicas, que viajan a través de la Tierra y son reflejadas y
refractadas en los límites que separan las capas de diferentes materiales. En esta figura, se muestra
la trayectoria de las ondas sísmicas del terremoto de Northridge en 1994, que fueron registradas en
diferentes estaciones sísmicas alrededor del mundo. Los triángulos negros indican la ubicación de las
estaciones sísmicas, las cuales están marcadas con códigos de su estación. Sismogramas de estas
estaciones sísmicas están representados a la derecha de la figura.
0
TU C
mas de 20 billones de dólares en
NE E
muertos y 7,000 heridos, y causó
Christel B. Hennet, IRIS Consortium;
Lawrence W. Braile, Universidad Purdue
Placa de la Antártica
12
Long Island, NY (1884)
2,000
Tornado Promedio
12,000
100,000
1,000,000
Grandes Relámpagos
La Bomba de Oklahoma
Descarga de
Relámpago Moderado
Número de Terremotos al Año (alrededor del mundo)
1,800,000
La superficie externa de la Tierra está dividida en piezas que los geólogos
56,000
llaman láminas ó placas tectónicas. Esta placas se desplazan bajando,
1,800
subiendo o deslizándose horizontalmente. Las corrientes de convección en
56
el manto son las que hacen que las placas se muevan. Los terremotos están
En la página Web de IRIS (www.iris.edu) Usted puede
asociados con los movimientos de las placas. La mayor parte de los terre-
observar la sismicidad global en tiempo casi real, ver
motos ocurren justamente a lo largo de las márgenes de las grandes placas.
registros de los movimientos de la tierra, visitar estaciones
Las flechas en el mapa indican la velocidad con la que estas placas se
sísmicas alrededor del mundo y aprender más acerca de
mueven en unidades de milímetros por año.
los terremotos.
Versión en Castellano: Teresa Saavedra IRIS; con la colaboración de Christa
von Hillebrandt-Andrade, Univ. de Puerto Rico
IRIS es un consorcio de investigación a nivel de universidades que se dedica
a investigar la Tierra y explorar su interior, mediante la adquisición y la
distribución de datos sismológicos. Los programas de IRIS son producidos
en cooperación con el Servicio Geológico de Los Estados Unidos. Apoyo
económico para IRIS proviene de la Fundación Nacional para la Ciencia,
agencias federales, universidades y también fundaciones privadas.
Copias de este afiche pueden ser adquiridas del consorcio IRIS ubicado en
el 1200 de la Ave. Nueva York. NW oficina 800, Washington, DC 20005
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