Historia y Progreso de la Ingeniería Sísmica

HISTORIA Y PROGRESO DE LA INGENIERÍA SÍSMICA
Mundialmente los sismos han causado fatalidades y destrucción.
La tendencia absoluta de las fatalidades no decrece, aunque si se considera que la
población aumenta un decrecimiento relativo está ocurriendo, las pérdidas
económicas van aumentado.
Es sorprendente el olvido que los sismos padecen tanto en la geografía como en
la historia. Parecería que los terremotos no ocurren, o no han ocurrido, o, por lo
menos que nada tienen que ver con disciplinas tan interconexionadas como las
citadas.
Sin embargo, la madre Tierra, la vieja Gea, se agita constantemente y cada cierto
tiempo, en un espacio concreto, una catástrofe telúrica se suma a los anales del
sufrimiento de la Humanidad.
Los sismos ocurren aquí o allá, antes o después, con una instantánea secuela de
pánico en los seres vivos, destrucción, leve o grave, de edificaciones y otras obras
del hombre (infraestructuras, cultivos, etc.) y, a veces, pérdida de vidas.
Los sismos son fenómenos naturales que atañen al territorio, al hombre y a su
entorno, y no pueden ser olvidados por los geógrafos. Y como han ocurrido en
todas las edades (y ocurrirán, de eso podemos estar seguros) su impacto en
hombres, tierras y localidades, también ha de ser registrado por la historia.
Nos encontramos, por decisión de la O.N.U., en el Decenio Internacional para la
reducción de desastres naturales y, desde esta perspectiva, geográfico ecológica,
en su sentido prístino, aportamos las presentes reflexiones.
En este análisis acudiremos a la dualidad "geografía-historia", no a la manera
antigua, en que la geografía, simple corografía, era una ciencia "auxiliar" de la
historia, pero sí desde un enfoque moderno, en que una y otra disciplinas se
buscan y se complementan. Veremos cómo, en el estudio de la sismicidad, y frente
a la exacerbación de las hipar especialidades, podemos hablar de "geo
historiadores".
CONCEPTOS BÁSICOS DE SISMOLOGÍA.
1. Acelerómetro:
Instrumento que mide las aceleraciones producidas por un movimiento y que en
sismología registra básicamente la oscilación del suelo al paso de las ondas
sísmicas por el punto de observación. El acelerómetro, junto al registrador,
constituye la estación acelero métrica.
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2. Amplitud:
Máxima amplitud de la cresta de una onda sísmica identificada en el sismograma
o registro del sismo. En general, la amplitud de la señal está directamente asociada
a la cantidad de energía que libera el sismo, lo cual permite estimar su magnitud.
3. Corteza:
Considera a la capa rocosa exterior y más delgada de la superficie de la tierra,
cuyo espesor promedio es de 7 kilómetros bajo los océanos y de 70 kilómetros en
el área continental, como es el caso de la raíz de la cordillera de los andes.
4. Deriva Continental:
Teoría expuesta por Alfred Wegener en 1912 para explicar el movimiento de los
continentes en el tiempo a partir de una masa unificada de tierra. Wegener se basó
en observaciones hechas en la geometría encajante de los continentes
considerando su posición actual. Por ejemplo, el encaje entre el borde occidental
de África y el borde oriental de sur América.
5. Discontinuidad de Mohorovicic (el moho):
Define a la superficie de frontera que separa a la corteza del manto semilíquido
en el interior de la tierra. Su existencia fue identificada a partir de la variación
brusca de la velocidad sísmica por el sismólogo Andrija Mohorovicic, de origen
croata.
6. Distancia Epicentral:
Define a la distancia existente entre un observador y el epicentro de un sismo,
medida sobre la superficie de la tierra. Al momento de geo referenciar el epicentro
de un sismo se toma como referencia la plaza principal de la ciudad y/o localidad
y su ubicación con respecto al norte geográfico.
7. Distancia Hipócentral:
Define a la distancia calculada entre el hipocentro sísmico (ubicación del foco y/o
fuente sísmica) y un punto sobre la superficie de la tierra que puede considerar la
plaza principal de la ciudad y/o localidad o la estación sísmica de registro.
8. Epicentro:
Se define como Epicentro al punto exacto en la superficie que representa la
proyección del hipocentro o foco sísmico.
9. Escala Modificada de Mercalli:
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La escala de Mercalli modificada permite evaluar el grado de daño producido por
un sismo en un determinado punto. Considera el nivel de percepción de las
personas, efectos en estructuras y en la morfología. La escala consta de 12
valores expresados en números romanos que va desde los sismos que no son
perceptibles hasta los que producen gran destrucción en ciudades y cambios
importantes en la morfología del terreno.
10. Escala de Magnitud:
Representa a la escala que mide el total de la energía liberada en el foco
sísmico y originalmente corresponde a la escala de Richter, propuesta por el autor
en el año 1935. Es una escala logarítmica, lo que hace que los niveles asignados no
tengan un comportamiento lineal y permiten medir sismos muy pequeños hasta
los que alcanzarían valores en magnitud del orden de 6.5 ML (llamada también
escala de magnitud local, de ahí sus siglas “ML”). En la actualidad la escala de
magnitud más acertada y más utilizada es la escala de magnitud de momento
(Mw) en razón que permite medir sin restricción sismos pequeños y grandes como
el ocurrido en Japón en el año 2011.
11. Estación Sismológica:
Punto o lugar en donde se tiene operando o funcionando una estación sísmica
para el registro de las ondas sísmicas. Un conjunto de estaciones sísmicas
constituyen una red sismológica, pudiendo ser local cuando las dimensiones del
área de monitoreo no es mayor a 200 km, regional hasta 5,000 km y mundial
cuando se monitorea todo el globo terráqueo.
12. Falla Geológica:
Considera a la superficie de contacto entre dos bloques de roca que se desplazan
o han sido desplazados en el pasado en forma diferencial uno con respecto al otro
y que en el momento de formación estaban unidos. Se pueden extender
espacialmente por varios cientos de km y en forma temporal por varios millones
de años. Desde el punto de vista geológico, una falla activa es aquella en la cual
ha ocurrido desplazamiento en los últimos 2 millones de años; mientras que,
desde el punto de vista sísmico se considera activas si ellas producen sismos sin
importar su magnitud.
13. Hipocentro o Foco:
Define al punto en el interior de la tierra, en el cual se da inicio a la liberación de
energía causada por la ruptura y generación de un sismo, este punto indica la
ubicación de la fuente sísmica.
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14. Hora Local y Universal (UTC):
Indica la hora o el tiempo que corresponde a una determinada región en el globo
terrestre de acuerdo a su ubicación y longitud geográfica con respecto al
meridiano estándar de referencia; es decir, el meridiano de Greenwich o París.
Según el estándar, cada 5° de longitud corresponden a una hora de tiempo. Para
el caso de Perú la diferencia horaria es de menos 5 horas con respecto a la hora
universal (UTC).
15. Hora o Tiempo Origen:
Se refiere al momento exacto en que se produce la relajación súbita de los
esfuerzos, es decir, el momento en que se inicia la ruptura en el foco o inicio del
sismo. Esta puede ser referida a la hora local u hora universal (UTC).
16. Hora o Tiempo de Llegada de las Ondas:
Indica el momento exacto en que una onda sísmica correspondiente a un evento
sísmico llega a la estación sísmica para ser registrada por el sismómetro o
acelerómetro.
17. Hora o Tiempo Universal:
Indica la hora o el tiempo que corresponde al meridiano universal de referencia y
en este caso al meridiano de Greenwich o parís. Este tiempo de referencia, por
convención internacional, se utiliza para la observación, registro y descripción de
todo fenómeno geofísico y astrofísico.
18. Hora UTC y GMT
 UTC define el tiempo universal coordinado y se refiere al tiempo de la zona
horaria de referencia respecto a la cual se calculan todas las otras zonas del
mundo. El 1 de enero de 1972, la UTC pasa a remplazar al GMT
o Greenwich Meridian Time, que se refiere al tiempo promedio del
Observatorio de Greenwich (Londres), aunque todavía coloquialmente
algunas veces se le denomina así.
 La hora UTC fue internacionalmente aceptada para eliminar la
inclusión de una ubicación específica en un estándar internacional, así
como para basar la medida del tiempo en los estándares atómicos, más que
en los celestes.
 El tiempo GMT se basa en la posición del sol; mientras que la UTC lo hace
con el uso de relojes atómicos. Debido a que la rotación de la Tierra es
estable pero no constante y se retrasa con respecto al tiempo atómico, UTC
se sincroniza con el día y la noche de UT1, al que se le añade o quita un
segundo intercalar, tanto a finales de junio como de diciembre, cuando
resulta necesario.
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 La hora GMT, al estar basada en la posición del Sol, comienza a contarse a
partir del mediodía, mientras que la hora UTC comienza a la medianoche
(00:00). Esta diferencia conceptual hace que la hora UTC sea
necesariamente escrita como 24 horas. Así decir la 1.00 pm UTC es
incorrecto, lo correcto es decir las 13.00 UTC. De la misma forma, es
erróneo referirse a las 13.00 GMT; debería decirse, más bien, "la 1 pm
GMT"
19. Gal:
Representa la unidad de medida correspondiente a la aceleración de un
centímetro por unidad de tiempo (segundos) al cuadrado (cm/seg2) de uso en
sismología e ingeniería sísmica. En prospección geofísica se usa la mili gal (0.001
gal). El nombre de esta unidad de aceleración es en honor al astrónomo y físico
Galileo.
20. Geofísica:
Esta rama de la ciencia considera la aplicación de las teorías y procedimientos de
las ciencias físicas al estudio de la tierra y sus fenómenos. En la actualidad, la
geofísica y sus instrumentos de registro han permitido proponer diversidad
de modelos para explicar la forma y la geodinámica de la tierra.
21. Gap Sísmico:
En sismología se refiere a la región geográfica o área donde históricamente han
ocurrido sismos destructores, donde no han vuelto a ocurrir sismos de
magnitudes similares por un periodo de tiempo bastante grande y en la
actualidad muestran un nivel de actividad sísmica por debajo de lo normal de
acuerdo a las observaciones hechas en las últimas decenas o centenas de años.
22. Intensidad:
Refiere a la medida de los efectos producidos por un sismo en personas, animales,
estructuras y terreno en un lugar particular. Los valores de intensidad se denotan
con números romanos en la escala de intensidades de Mercalli modificada (Wood
y Neumann, 1931) que clasifica los efectos sísmicos con doce niveles
ascendentes en la severidad del sacudimiento. La intensidad no sólo depende
de la fuerza del sismo (magnitud) sino que también de la distancia epicentral, la
geología local, la naturaleza del terreno y el tipo de construcciones del lugar.
23. Intervalo de Recurrencia Sísmica:
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Define al tiempo aproximado que se requiere para correlacionar la ocurrencia de
terremotos en una determinada área sísmicamente activa.
24. Isosistas o Mapa de Intensidades:
La isosista define a la línea que une puntos de la superficie terrestre en donde la
intensidad del terremoto es la misma. Generalmente, corresponde a una serie de
curvas cerradas alrededor del epicentro, estando la de mayor valor cercana al
epicentro para luego disminuir conforme se incrementa la distancia.
25. Licuefacción:
Llámese al proceso por el cual un sólido, roca o depósito no consolidado (arena,
lodo, arcilla), se comporta como un líquido debido al aumento en la presión de
los poros, produciendo una reducción en la tensión, lo cual hace que algunas rocas
se comporten como fluidos durante el desarrollo de los procesos que incrementan
la presión de poros, tal como ocurre cuando se produce un evento sísmico.
26. Límite de Placa:
Dícese al lugar en donde dos o más placas están en contacto, existen tres límites
de placa: límites divergentes, límites convergentes y límites transformantes. En el
caso del Perú, las Placas de Nazca y Sudamérica son del tipo convergentes.
27. Manto:
Corresponde a la capa de la tierra que se encuentra entre la corteza y el núcleo
exterior de la tierra. Tiene aproximadamente 2900 kilómetros de espesor y es la
capa con un volumen que abarca casi el 87% del total de la tierra. El manto se
divide en manto superior y manto inferior, ambos diferenciados por presentar
diferentes propiedades físicas y químicas.
28. Microtremor:
Nombre con el que se designa a los movimientos oscilatorios natural de la
superficie terrestre producidos por una gran variedad de agentes naturales y
artificiales como el viento, transito de vehículos y personas.
29. No Sísmico (Asísmico):
Básicamente define al proceso y/o área que no tiene relación alguna con la
ocurrencia de movimientos sísmicos. En el caso de Placas tectónicas, la fricción
entre ellas se realizaría sobre superficies no rígidas.
30. Núcleo:
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Corresponde a la parte interna de la tierra y se divide en núcleo interno y núcleo
externo. El núcleo interno es sólido y tiene un radio de aproximadamente 1300
kilómetros. El núcleo externo es fluido y es de aproximadamente 2300
kilómetros de espesor, compuesto principalmente por hierro y níquel.
31. Onda:
Una onda corresponde a una perturbación que se propaga desde el punto en que
se originó hacia el medio que lo rodea hasta disiparse completamente. Las ondas
materiales (todas menos las electromagnéticas) requieren un medio elástico para
propagarse. El medio elástico se deforma y se recupera vibrando al paso de la
onda. En sismología son llamadas ondas sísmicas y ellas cambian sus periodos
de propagación conforme atraviesan diversos materiales.
32. Ondas de Cuerpo:
Se les llama así a las ondas que se propagan a través del interior de la tierra, sean
en medios sólidos, líquidos o gaseosos. En sismología definen a las ondas P y S,
conocidas como ondas primarias (P) de mayor velocidad que las ondas
secundarias (S).
33. Onda de Love:
Son ondas llamadas superficiales y tienen un movimiento horizontal y
perpendicular a la dirección de propagación, son transversales o de corte a la
dirección de propagación. Reciben el nombre de ondas love en honor a Augustus
Edward Hough Love, mejor conocido como A. E. H. Love, matemático y geofísico
del reino unido.
34. Ondas P:
Las ondas P o primarias son ondas longitudinales; es decir, que el medio por el
cual se propagan es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la
propagación. Estas ondas viajan a una velocidad mayor que la velocidad de las
ondas S y pueden hacerlo a través de cualquier tipo de material. La naturaleza del
movimiento de sus partículas en el medio de propagación hace que estas se
desplacen más rápido que otro tipo de ondas.
35. Ondas S:
Las ondas S o secundarias son ondas transversales o de corte; es decir, que el
medio en el cual se propagan es desplazado perpendicularmente a la dirección de
propagación, hacia un lado y hacia el otro. Las ondas S pueden viajar únicamente
a través de sólidos, debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de
corte. Su velocidad es alrededor del 60% la de una onda P para cualquier material
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sólido. La onda S tiene mayor amplitud que la P y es por ello, que durante la
ocurrencia de un sismo, causa mayor daño.
36. Ondas Rayleigh:
Corresponde a una onda superficial que se mueve en forma retrógrada y elíptica.
Son ondas con velocidad muy baja y se sienten como un movimiento ondulado o
rodante. Son llamadas así en memoria de lord Rayleigh, un físico inglés que
predijo su existencia.
37. Placa Tectónica:
Corresponde a las divisiones de la litósfera de la tierra en trozos de diferente área.
También son llamadas placas litosféricas, siendo ellas extensas y relativamente
rígidas que se mueven en relación con otras placas de la litósfera. Las placas
interactúan entre ellas en zonas denominadas límites de placa, siendo ellas
convergentes, divergentes y transformantes. Es en estos límites en donde se
producen los sismos.
38. Precursores o Premonitorios (Foreshock):
De acuerdo a las condiciones geológicas y tectónicas de cada región, en ciertos
casos es posible observar el registro de algunos sismos pequeños con anterioridad
a la ocurrencia de un sismo principal. A estos sismos se les llama precursores. Sin
embargo, al no presentarse con la suficiente regularidad, no pueden ser utilizados
a modo de predecir sismos de mayor magnitud.
39. Réplicas (Aftershock):
Después de la ocurrencia de un sismo de gran magnitud, es posible la ocurrencia
de muchos sismos de menor magnitud entorno al hipocentro del sismo principal.
A estos sismos se les conoce como réplicas o aftershock. Algunas series de réplicas
duran largo tiempo, incluso prolongarse por años. El área que encierra a los
epicentros de las réplicas se llama área de réplicas.
40. Sismología:
Es una rama de la geofísica que estudia los sismos y las propiedades elásticas de la
tierra.
Entre sus campos de investigación se considera:
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a) el estudio de la propagación de las ondas sísmicas en el interior de la tierra a fin
de conocer su estructura interna,
b) el estudio de las causas que dan origen a eventos sísmicos y
c) la prevención de daños.
La sismología incluye, entre otros fenómenos, el estudio de tsunamis, el
comportamiento dinámico del suelo y las vibraciones asociadas a erupciones
volcánicas. El sismólogo, es la persona que aplica y estudia los principios y
procedimientos sismológicos en su trabajo.
41. Tsunamis:
Los sismos de gran magnitud con epicentro en el mar, foco en la superficie de
fricción de Placas a profundidades no mayores a 60 km y magnitud del orden de
7.0, producen cambios de elevación en la superficie del fondo oceánico. Estos
cambios producen olas que se propagan a partir del epicentro pudiendo alcanzar
algunas decenas de metros sobre el nivel medio del mar. Estas olas al llegar a la
costa son llamadas tsunamis, término japonés que significa literalmente ola de
bahía.
DEFINICIÓN DE SISMO Y CARACTERÍSTICAS.
Sismo:
 Se llama sismos o temblores a las sacudidas repentinas y pasajeras de la
corteza terrestre debido a la liberación de energía en el subsuelo bajo la
forma de ondas sísmicas, como consecuencia de movimientos geológicos y
desplazamientos de las placas tectónicas que componen las capas
superiores del planeta.
 Se define al proceso de generación y liberación de energía para
posteriormente propagarse en forma de ondas por el interior de la tierra.
Al llegar a la superficie, estas ondas son registradas por las estaciones
sísmicas y percibidas por la población y por las estructuras.
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ORIGEN Y CAUSAS DE LOS SISMOS.
Las causas de los sismos son:
 Consecuencia de procesos geológicos naturales, como el movimiento y
colisión entre placas tectónicas: las masas de corteza terrestre que flotan en
el magma del interior del planeta, y que se mueven muy lentamente
generando fricciones entre sí.
 Fenómenos que inciden en la presión atmosférica como los ciclones
intensos o las modificaciones en el régimen de lluvias, pueden ocasionar
microsismos, detectables solo por los sismógrafos.
 la mano humana puede ocasionar sismos inducidos mediante distintas
técnicas de explotación de la corteza terrestre, como el fracking catalítico
del petróleo, o como el enfriamiento de la corteza al verter agua fría en los
yacimientos geotérmicos (en las plantas de generación de energía
geotérmica).
 la detonación subterránea de bombas atómicas, aunque realmente estos
casos representan opciones más bien menores de sismo.
Las causas según su orden de importancia son:
 TECTÓNICA: son los sismos que se originan por el desplazamiento de las
placas tectónicas que conforman la corteza, afectan grandes extensiones y
es la causa que más genera sismos.
 VOLCÁNICA: es poco frecuente; cuando la erupción es violenta genera
grandes sacudidas que afectan sobre todo a los lugares cercanos, pero a
pesar de ello su campo de acción es reducido en comparación con los de
origen tectónico.
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 HUNDIMIENTO: cuando al interior de la corteza se ha producido la
acción erosiva de las aguas subterráneas, va dejando un vacío, el cual
termina por ceder ante el peso de la parte superior. Es esta caída que genera
vibraciones conocidas como sismos. Su ocurrencia es poco frecuente y de
poca extensión.
 DESLIZAMIENTOS: el propio peso de las montañas es una fuerza
enorme que tiende a aplanarlas y que puede producir sismos al ocasionar
deslizamientos a lo largo de fallas, pero generalmente no son de gran
magnitud.
 EXPLOSIONES ATÓMICAS: realizadas por el ser humano y que al
parecer tienen una relación con los movimientos sísmicos.
ONDAS SÍSMICAS.
Las ondas sísmicas son movimientos que se producen en la corteza terrestre, este
movimiento es producto de la energía liberada a partir de un foco llamado
hipocentro.
Las ondas sísmicas podríamos dividir en dos grandes grupos: Ondas Internas y
Ondas Superficiales.
Y dentro de estos dos grupos existen cuatro tipos de ondas sísmicas: P, S, L y R.
 Velocidad de las ondas P = 7 Km/s
 Velocidad de las ondas S = 4 a 6 Km/s
 Velocidad de las ondas L = 2 a 3 Km/s
 Velocidad de las ondas R = 90% de las ondas S.
Al romper un objeto (supongamos una regla de plástico) se produce un chasquido
u ondas sonoras que se desplazan por el aire. De igual forma cuando arrojamos
una piedra a un estanque también se producen unas ondas (en este caso pequeñas
olas) que se propagan desde donde cayó la piedra hacia las orillas del estanque.
Básicamente hay tres tipos de ondas:
 El primero de ellos, Ondas P, consiste en la transmisión de compresiones y
rarefacciones de la roca, de forma similar a la propagación del sonido.
 El segundo tipo, u ondas S, consiste en la propagación de ondas de cizalla,
donde las partículas se mueven en dirección perpendicular a la dirección de
propagación de la perturbación.
 Un tercer tipo de ondas, llamadas superficiales debido a que solo se
propagan por las capas más superficiales de la Tierra, decreciendo su
amplitud con la profundidad. Dentro de este tipo de ondas se pueden
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diferenciar dos modalidades, denominadas ondas Rayleigh y ondas Love en
honor a los científicos que demostraron teóricamente su existencia.
Las ondas Rayleigh se forman en la superficie de la Tierra y hacen que las
partículas se desplacen según una trayectoria elíptica retrógrada (figura D). En
cambio las ondas Love se originan en la interface de dos medios con propiedades
mecánicas diferentes; en este caso el movimiento de las partículas es
perpendicular a la dirección de propagación de la perturbación, similar a las
ondas S, pero solo ocurre en el plano de la superficie terrestre.
ONDAS DE VOLUMEN
ONDA P
ONDA S
ONDAS DE SUPERFICIE
ONDA LOVE
DETERMINACIÓN DEL EPICENTRO.
ONDA RAYLEIGH
La determinación del epicentro se basa en el hecho de que, al ser más rápidas las
ondas P que las ondas S, cuanto mayor sea la distancia al epicentro mayor será la
“ventaja” que sacan las ondas P a las ondas S.
Aplicando el razonamiento inverso, si conocemos la ventaja, el intervalo S–P,
podemos inferir la distancia al epicentro, tal como vemos en el gráfico adjunto.
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Ahora bien, con los datos de una sola estación sísmica no podemos determinar el
epicentro sino la distancia al mismo, es decir, una circunferencia de posibles
epicentros. Con datos de dos estaciones, obtendremos dos circunferencias con dos
puntos de intersección, uno de los cuales corresponderá al epicentro. Por tanto,
necesitaremos datos de tres estaciones para precisar el epicentro: aquel punto en
que intersecten las tres circunferencias.
El movimiento de partícula es el movimiento del suelo en donde están
instalados los sismógrafos y permite conocer :
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a) La dirección aproximada de la onda o la dirección a un epicentro mediante
el primer impulso de la onda P (siempre que se registre claramente en el
sismograma)
b) El ángulo incidente a la superficie o la velocidad aparente de la onda
observada.
c) El tipo de onda observada.
Es muy importante conocer las constantes de dirección de las dos
componentes horizontales y la vertical del péndulo. De esta forma se puede
establecer si el movimiento de la partícula terrestre es hacia arriba o abajo, hacia el
Este u Oeste, hacia el Norte o Sur.
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MAGNITUD E INTENSIDAD.
INTENSIDAD
La intensidad es una medida de los efectos causados por un sismo en un lugar
determinado de la superficie terrestre.
En ese lugar, un sismo pequeño pero muy cercano puede causar alarma y grandes
daños, en cuyo caso decimos que su intensidad es grande; en cambio un sismo
muy grande pero muy lejano puede apenas ser sentido ahí y su intensidad, en ese
lugar, será pequeña.
Cuando se habla de la intensidad de un sismo, sin indicar dónde fue medida, ésta
representa (usualmente) la correspondiente al área de mayor intensidad
observada (área pleistocista).
Una de las primeras escalas de intensidades es la de Rossi-Forel (de 10 grados),
propuesta en 1883. En la actualidad existen varias escalas de intensidades, usadas
en distintos países, por ejemplo, la escala MSK (de 12 grados) usada en Europa
occidental desde 1964 y adoptada hace poco en la Unión Soviética (donde se usaba
la escala semi instrumental GEOFIAN), la escala JMA (de 7 grados) usada en
Japón, etc. Las escalas MM y MSK (propuesta como estándar internacional)
resultan en valores parecidos entre sí (1 y 2).
La escala más común en América es la escala modificada de Mercalli (mm) que
data de 1931. Ésta, detallada en el Apéndice, va del grado I (detectado sólo con
instrumentos) hasta el grado XII (destrucción total), y corresponde a daños leves
hasta el grado V. Como la intensidad varía de punto a punto, las evaluaciones en
un lugar dado constituyen, generalmente, un promedio; por eso se acostumbra
hablar solamente de grados enteros.
Una de tantas relaciones es:
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Log a (cm/s²) = I/3 - 1/2.
Donde I es la intensidad
MAGNITUD
C. Richter definió, en 1935, el concepto de "magnitud" pensando en un parámetro
que describiera, de alguna manera, la energía sísmica liberada por un terremoto
La magnitud de Richter o magnitud local, indicada usualmente por Graphics está
definida como el logaritmo (base 10) de la máxima amplitud (Amax, medida en
cm) observada en un sismógrafo Wood-Anderson estándar (un sismógrafo de
péndulo horizontal muy sencillo), menos una corrección por la distancia (D) entre
el epicentro y el lugar de registro, correspondiente al logaritmo de la amplitud
(Ao) que debe tener, a esa distancia, un sismo de magnitud cero.
ML= log (Amax) - log Ao (D).
Richter definió esta magnitud tomando como base las características de
California, Estados Unidos (por lo que no es necesariamente aplicable a cualquier
parte del mundo), y para distancias menores de 600 km (de aquí su nombre de
"local").
ESCALAS SÍSMICAS.
1. Escala de Intensidad o Mercalli.
Es una evaluación cualitativa de la clase de daños causados por un sismo, debe su
nombre al físico italiano Giuseppe Mercalli.
Generalmente, un gran terremoto producirá valores de mayor intensidad que uno
pequeño pero hay otros factores capaces de afectar como la cantidad de energía
liberada, la distancia del epicentro, la profundidad focal del sismo, la densidad de
la población, la geología local del área, el tipo de construcción de los edificios así
como la duración del sacudimiento.
En 1902, Mercalli propuso una tabla, que fue posteriormente modificada en 1931
y desde entonces se ha llamado escala Modificada de Mercalli (MM). Consta de
12 grados de intensidad donde se muestran también las características de cada
grado, denotado por números romanos del I al XII.
No es única, pero sí la más frecuentemente usada en nuestro continente.
Escala de Mercalli: (modificada en 1931 por H. O. Wood y F. Neuman)
Escala de Mercalli
Escala I
Efectos del sismo
Sacudida sentida por muy pocas
condiciones especialmente favorables.
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personas
en
Escala II
Escala III
Escala IV
Escala V
Sacudida sentida sólo por pocas personas en reposo,
especialmente en los pisos altos de los edificios. Los
objetos suspendidos pueden oscilar.
Sacudida sentida claramente en los interiores,
especialmente en los pisos altos de los edificios, muchas
personas no lo asocian con un temblor. Los vehículos de
motor estacionados pueden moverse ligeramente.
Vibración como la originada por el paso de un carro
pesado. Duración estimable.
Sacudida sentida durante el día por muchas personas en
los interiores, por pocas en el exterior. Por la noche
algunas despiertan. Vibración de vajillas, vidrios de
ventanas y puertas; los muros crujen. Sensación como de
un carro pesado chocando contra un edificio, los
vehículos de motor estacionados se balancean
claramente.
Sacudida sentida casi por todo el mundo; muchos
despiertan. Algunas piezas de vajillas, vidrios de
ventanas, etcétera, se rompen; pocos casos de
agrietamiento de aplanados; caen objetos inestables. Se
observan perturbaciones en los árboles, postes y otros
objetos altos. Se detienen relojes de péndulo.
Escala VI
Escala VII
Sacudida sentida por todo mundo; muchas personas
atemorizadas huyen hacia afuera. Algunos muebles
pesados cambian de sitio; pocos ejemplos de caída de
aplanados o daño en chimeneas. Daños ligeros.
Advertido por todos. La gente huye al exterior. Daños
sin importancia en edificios de buen diseño y
construcción. Daños ligeros en estructuras ordinarias
bien construidas; daños considerables en las débiles o
mal planeadas; ruptura de algunas chimeneas. Estimado
por las personas conduciendo vehículos en movimiento.
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Escala VIII
Escala IX
Escala X
Daños ligeros en estructuras de diseño especialmente
bueno; considerable en edificios ordinarios con
derrumbe parcial; grande en estructuras débilmente
construidas. Los muros salen de sus armaduras. Caída
de chimeneas, pilas de productos en los almacenes de las
fábricas, columnas, monumentos y muros. Los muebles
pesados se vuelcan. Arena y lodo proyectados en
pequeñas cantidades. Cambio en el nivel del agua de los
pozos. Pérdida de control en las personas que guían
carros de motor.
Daño considerable en las estructuras de diseño bueno;
las armaduras de las estructuras bien planeadas se
desploman; grandes daños en los edificios sólidos, con
derrumbe parcial. Los edificios salen de sus cimientos.
El terreno se agrieta notablemente. Las tuberías
subterráneas se rompen.
Destrucción de algunas estructuras de madera bien
construidas; la mayor parte de las estructuras de
mampostería y armaduras se destruyen con todo y
cimientos; agrietamiento considerable del terreno. Las
vías del ferrocarril se tuercen. Considerables
deslizamientos en las márgenes de los ríos y pendientes
fuertes. Invasión del agua de los ríos sobre sus
márgenes.
Escala XI
Casi ninguna estructura de mampostería queda en pie.
Puentes destruidos. Anchas grietas en el terreno. Las
tuberías subterráneas quedan fuera de servicio.
Hundimientos y derrumbes en terreno suave. Gran
torsión de vías férreas.
Escala XII
Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno.
Perturbaciones de las cotas de nivel. Objetos lanzados en
el aire hacia arriba.
2. Escala de magnitud o de Richter.
Fue ideada en 1935 por el sismólogo Charles Richter y los valores van de 1 al
extremo abierto.
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La medición es cuantitativa, mide la energía sísmica liberada en cada sismo
independientemente de la intensidad. Se basa en la amplitud de la onda
registrada en un sismograma.
Es la manera más conocida y más ampliamente utilizada para clasificar los sismos.
Teóricamente no tiene límite, pero un 9 en esta escala equivaldría a un Grado XII
de Mercalli, es decir "destrucción total". El mayor terremoto en la historia
conocida, tuvo lugar en Chile, en 1960, alcanzando los 9.5 grados Richter.
Escala Richter
Menos de 3.5
Efectos del sismo
Generalmente no se siente, pero es registrado
3.5 – 5.4
A menudo se siente, pero sólo causa daños menores
5.5 – 6.0
Ocasiona daños ligeros a edificios
6.1 – 6.9
Puede ocasionar daños severos en áreas donde vive
mucha gente
7.0 – 7.9
Terremoto mayor. Causa graves daños
8 o mayor
Gran terremoto. Destrucción total a comunidades
cercanas
TSUNAMIS.
Los tsunamis se forman por un desplazamiento de agua causado por un
deslizamiento de tierra, un terremoto, una erupción volcánica o un deslizamiento
del límite entre dos de las placas tectónicas de la tierra (que son placas de roca de
15 a 200 metros de espesor que apoyan los continentes de la Tierra y los mares
ares en un océano subterráneo de material semisólido mucho más caliente).
Los tsunamis pueden viajar a más de 800 kilómetros por hora en el punto más
profundo del agua.
Sin embargo, disminuyen la velocidad a medida que se acercan a la costa.
Pero siguen siendo peligrosos, pues allí pueden llegar con una velocidad de entre
32 a 48 kilómetros por hora.
La energía de la velocidad de la ola se transfiere a la altura y la fuerza bruta a
medida que se acerca a la orilla.
Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE.UU. (NOAA)
dice que aunque no se puede prevenir un tsunami, el impacto de un tsunami se
puede mitigar a través de la preparación de la comunidad, las advertencias
oportunas y la respuesta efectiva.
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ORIGEN DE LOS TSUNAMIS: Los Tsunamis pueden ser originados por
 Un terremoto submarino
 Una erupción volcánica submarina.
 Desplazamientos de sedimentos submarinos.
 Deslizamientos de tierras costeras que se hunden en el agua.
 El impacto de meteoritos.  Factores antropogénico.
CARACTERÍSTICAS QUE PRESENTAN LOS TSUNAMIS
En mar abierto lejos de la costa, es un tren de olas de pequeña altura (del orden
de centímetros a metros), que viajan a gran velocidad (casi a 800 kilómetros por
hora) sin embargo, al llegar a costa y al haber menor profundidad, éstas
disminuyen su velocidad pero aumentan en altura pudiendo causar gran
destrucción y numerosas víctimas.
Por tratarse de trenes de ondas marinas, se pueden caracterizar por su período,
altura de onda, longitud de onda y velocidad de propagación, que son atributos
comunes a ellas.
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Período: T, se define como el tiempo que transcurre entre el paso de dos ondas
sucesivas por un mismo punto de observación. Para tsunamis de origen cercano,
el período es de unos 7 a 30 minutos; y para los de origen lejano, entre 30 a 70
minutos.
Altura de onda: H, es la distancia vertical entre el seno o valle y la cresta, mientras
el tsunami se dirige a tierra.
Longitud de onda: L, es la distancia que separa a dos crestas sucesivas. Se estima
que la longitud de onda inicial es aproximadamente igual a la dimensión mayor
del área dislocada.
Velocidad de propagación: v, La velocidad de propagación del tsunami es igual a:
v = sqrt (gh)
Donde:
v = Velocidad, en m/s. g = Aceleración de la gravedad
(9.8m/s2), constante.
h = Profundidad del océano, en metros.
Puede observarse que la velocidad de propagación del tsunami es función
solamente de la profundidad del sector del océano por el cual viaja.
Por ejemplo, un tsunami que atraviesa una parte del océano donde la profundidad
es de 4,000 m., tendrá una velocidad de 200 m/seg. o 720 Km/H. Si asumimos como
profundidad promedio del océano Pacífico la mitad de la profundidad máxima que
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es 11,022 m., es decir, 5,511 m., el tsunami viajaría a 837 Km/H; velocidad similar a
la de un avión jet.
Los tsunamis pueden:
 Desplazarse a una velocidad de 20 a 30 millas por hora con olas de 10 a 100
pies de altura.
 Causar inundaciones e interrumpir los servicios de transporte, electricidad,
comunicaciones y suministro de agua.
 Ocurrir en cualquier lugar de casi toda la costa de los EE. UU. Las costas del
Océano Pacífico o del Caribe presentan los mayores riesgos.
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