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LA ENERGÍA INTERNA DE LA TIERRA
Ciencias de la Naturaleza, 2º de ESOFrancisco J. Barba Regidor
2010
LOS TERREMOTOS
¿Qué es un terremoto?
- Concepto.
- Sinónimos.
- Causas: el papel de las fallas.
- Hipocentro o foco sísmico.
- Ondas sísmicas.
- Epicentro.
- La duración de un seísmo.
- Las réplicas
� El terremoto se
origina en el
Hipocentro.
� Se propaga mediante
Ondas Sísmicas.
� Al llegar a la superficie
por un punto se la
llama Epicentro.
� Por donde se rompen
las capas para
producir la
perturbación sísmica
se denomina Falla.
Explicaciones a los conceptos
El registro de los terremotos (1)
SISMÓGRAFOS Y SISMOGRAMAS
Un sismógrafo es un aparato que detecta y graba las ondas sísmicas que un terremoto o una explosión genera en la tierra.
Un lápiz está en contacto con un tambor giratorio unido a la estructura. Cuando una onda sísmica alcanza el instrumento, el suelo, la estructura y el tambor vibran de lado a lado, pero, debido a su inercia, el objeto suspendido no lo hace. Entonces, el lápiz dibuja una línea ondulada sobre el tambor. Un sismograma
El registro de los terremotos (2)
21
3
1, Sismógrafo chino. 2, Esquema de un sismógrafo moderno mostrando sus estructura básica. 3, Sismógrafo portátil.
Los gráficos producidos por los sismógrafos se conocen como sismogramas, y a partir de ellos es posible determinar el lugar y la intensidad de un terremoto. Muchos sismogramas son muy complicados y se requiere una técnica y experiencia considerables para interpretarlos, pero los más simples no son difíciles de leer.
El registro de los terremotos (3)
Ondas P
Ondas S
Ondas Superficiales
Magnitud e intensidad
Los terremotos se miden según:
- las consecuencias materialesconsecuencias materiales con la escala de Mercalli y
- la intensidad del seintensidad del seíísmosmo, con la escala de Richter.
La Escala Richter
Representa la energía sísmica liberada en cada terremoto. Es una escala que crece en forma potencial, de manera que cada punto de aumento puede significar un incremento de energía diez o más veces mayor. Una magnitud 4 no es el doble de 2, sino que es cien veces mayor. La miden los sismógrafos.
Escala de MercalliNo se basa en los registros sismográficos sino en el efecto o daño producido en las estructuras y en la sensación percibida por la gente. Oscila entre el grado I y el XII. Una versión actualizada en la escala MSK
La escala de intensidades o de Mercalli
Derrumbe de montañas y desviación de ríosXII
Destrucción total de construcciones y modificación seria del terrenoXI
Derrumbamientos de gran parte de los edificios, fractura de presas y caída de puentes
X
Grietas en carreteras, derrumbamiento de algunos edificiosIX
Derrumbamiento de muros, grietas grandes en el terrenoVIII
Deslizamiento de tierra, daños graves en construccionesVII
Rotura de objetos, daños leves en edificiosVI
Caída de objetos, golpeo de puertas y ventanasV
Balanceo ligero de mueblesIV
Ligero balanceo de objetosIII
Perceptible por personas en pisos altosII
Perceptible sólo por sismógrafosI
La escala de magnitudes o de Richter
Energía equivalente B.H.
33000
1000
33
1
1/33
Destrucción total. Equivale a la fractura de la Tierra por el centro
12.0
Totalmente devastador en áreas próximas y muy alejadas al foco
10.0
Graves daños en áreas muy alejadas al foco9.0
Graves daños en áreas alejadas del foco8.0
Destructivo en áreas habitadas próximas al foco 7.0
Daños graves en construcciones débiles6.0
Movimiento de objetos. No hay daños5.0
Sin riesgos de daños4.0
Sólo sismógrafos3.0
Microseísmo. Imperceptible2.0
B.H
. Bo
mb
as
tip
o H
iro
sh
ima
EL RIESGO SÍSMICO
Ante la gravedad de las consecuencias que cada año tiene cualquier manifestación sísmica, cabe aplicar medidas de tres tipos:
1. Predicción. Esto es, establecer el momento y el lugar donde va a tener lugar un terremoto. De momento no existe ningún método que permita hacerlo. Sólo se puede hablar de probabilidades de ocurrencia.
2. Prevención. Se trata de aplicar medidas que permitan evitar o reducir los efectos de un terremoto: mapas de riesgo sísmico (diapositiva siguiente), establecimiento de normas para la construcción, educación frente a los terremotos.
3. Protección. Trata de aplicar los medios y dotaciones que son precisos para asegurar las construcciones de eventuales movimientos sísmicos.
Sismicidad en España
Amortiguadores viscosos para protección sísmica de puentes
Prevención y protección sísmica
La educación de la población es una
buena medida preventiva de los
daños que pueden ocasionar los
terremotos.
La aplicación de soluciones
técnicas es un buen instrumento
de protección frente a la
actividad sísmica.
Tsunamis
Un tsunami es una serie de olasque se generan en un océano u otros cuerpos de agua, a causade un movimiento sísmico, deslizamientos de tierra, erupción volcánica o impacto de meteoritos.
Minutos antes de que choque un tsunami el agua de la orilla se retira y se puede ver el fondodel mar.
Características de un TsunamiLas olas de un tsunami son gigantescas y se mueven muyde prisa, y miden tan sólo un metro de altura cuando estánmar adentro.
A medida que un tsunami viaja hacia las aguas menosprofundas de la costa, el tsunami desacelera y aumentasu altura, pudiendo superarlos 30 m. de altura, permitiendo de ese modo queel agua llegue a penetrarvarios kilómetros tierraadentro.
Daños que producen los Tsunamis
¿Cómo prevenir un tsunami?
Si se siente un terremoto lo suficientemente fuerte para agrietarmuros, es posible que dentro de los veinte minutos siguientes puedaproducirse un maremoto o tsunami. Hay que situarse en un lugar natural (cerros) de una altura mayor a 30 m. Una persona al ver que el mar se retira, debe correr rápidamentehacia un lugar alto ya que un tsunami viaja a 40 km/h.
Un tsunami puede tener diez o másolas destructivas en 12 horas; procure tener a mano ropa de abrigo, especialmente para los niños.
El tsunami más grande del mundo
El mayor tsunami del que se tiene noticiasfue el provocadoentre las islas de Java y Sumatra por la erupción del volcánKrakatoa, en Mayo de 1883, donde la olaproducida alcanzóuna altura media de 42 metros.
Terremoto y Tsunami de Valdivia
El terremoto más grande registrado en el planeta tierra que el hombre civilizadorecuerde ocurrió el domingo 22 de mayo de 1960 a las 14:55 p.m., en Valdivia, Chile, con una magnitud de 9,5 grados en la escala de magnitudes de Ricther; suduración fue de 10 minutos y se produjeron tres Tsunamis.
Estas olas gigantes asolaron y deformaron la costa chilena con más de 5.000 víctimas fatales y destrucción total de poblados de pescadores; las grandesolas llegaron hasta Japón y a las costasde California, donde causaron graves daños y la muerte a muchas personas.
Tsunamis recientes
El tsunami en Indonesia tuvo lugar el 24 de diciembre de el 2004 tras un fuerte terremoto en la costa de Aceh.
El terremoto ocasionó una serie de tsunamis devastadores a lo largo de las costas de la mayoría de los países que bordean el océano Índico matando a una gran cantidad de personas a su paso e inundando a una gigantesca cantidad comunidades costeras a través de casi todo el sur y sureste de Asia, incluyendo parte de Indonesia, India y Tailandia: 275.000 personas murieron con el tsunami y el terremoto.
Distribución de terremotos y volcanes
� Los terremotos se distribuyen en estrechas bandas, denominadas cinturones sísmicos, donde también se sitúan los volcanes.
� Esto es debido a que la litosfera se halla fragmentada en amplias zonas de tranquilidad sísmica y volcánica separadas por bandas de intensa actividad.
� Esas zonas de tranquilidad sísmico-volcánica son las placas litosféricas, fragmentos en los que se encuentra dividida la litosfera (ver diapositiva siguiente).
� Estas placas encajan unas con otras como las piezas de un rompecabezas.
Distribución de terremotos y volcanes
Distribución de terremotos y volcanes
� Obsérvese que ese cinturón sísmico-volcánico atraviesa continentes y océanos, por lo que las placas litosféricascomprenden regiones que no coinciden con la distribución de continentes y océanos.
� En los océanos, esos cinturones se corresponden con una gran fractura que los recorre a lo largo de unos 65.000 km: son las dorsales oceánicas.
� Las regiones de ese cinturón que recorren los bordes de los continentes se corresponden con grandes fosas submarinas.
RELIEVE Y PLACAS LITOSFÉRICAS
• Llanuras abisales.
• Dorsales oceánicas.
• Fosas submarinas.
Si fuéramos capaces de retirar todo el agua de os océanos, podríamos observar la existencia de grandes irregularidades en su relieve. Son numerosas las formas submarinas (ver figura); las más importantes son:
Llanuras abisales
Son vastas extensiones planas del fondo oceánico sobre las que ocasionalmente se elevan montes submarinos de origen volcánico.
Dorsales oceánicas
Son relieves submarinos, estrechos y muy largos, que se elevan 2000 a 3000 m sobre las llanuras abisales. En estos relieves es muy importante el vulcanismo.
Fosas oceánicas o submarinas
Son surcos largos y estrechos que constituyen las zonas más profundas de los océanos (la de las islas Marianas alcanza los 11.000 m. de profundidad). En ellas, la sismicidad y el vulcanismo son muy importantes
EL RELIEVE DE LOS FONDOS OCEÁNICOS
DORSAL OCEÁNICA
FOSA SUBMARINALLANURA ABISAL
Placas litosféricas
La capa superficial de la Tierra sólida es más rígida que las inferiores y recibe el nombre de litosfera. Esta capa, en lugar de estar formada de una sola pieza, se encuentra fuertemente fragmentada, estando dividida en unidades llamadas placas litosféricas.
Las dorsales oceánicas,
las fosas submarinas y
las cordilleras
continentales más altas
marcan los límites entre
unas placas litosféricas y
otras.
Las placas litosféricas
Las placas litosféricas
Principales placas:Placa Sudamericana | Placa Norteamericana | Placa Euroasiática | Placa Indoaustraliana | Placa Africana | Placa Antártica | Placa Pacífica
Placas secundarias:Placa de Cocos | Placa de Nazca | Placa Filipina | Placa Arábiga | Placa de Scottia | Placa Juan de Fuca | Placa del Caribe
Otras Placas: Placa de Rivera | Placa de Ojotsk | Placa Amuria | Placa del Explorador | Placa de Gorda | Placa de Kula | Placa Somalí | Placa de Sunda
Microplacas:Placa de Birmania | Placa Yangtze | Placa de Timor | Placa Cabeza de Pájaro | Placa de Panamá
Las placas se mueven
En los límites entre unas placas y otras se originan frecuentes terremotos debido a que en esas zonas hay grandes fracturas, a lo largo de las cuales se producen movimientos de unas placas respecto a otras.
Los continentes forman parte de esas placas y viajan con ellas como si fueran pasajeros pasivos. Con la ayuda de la tecnología espacial, se ha comprobado el movimiento de los continentes: Europa se separa unos 2 cm al año de Norteamérica; África lo hace de Suramérica unos 3 cm anuales, lo que implica que el océano Atlántico se está ensanchando.
En cambio, en otras regiones los continentes chocan: África y Europa lo llevan haciendo varios millones de años cerrando el mar Mediterráneo y elevando la cordillera de los Alpes.
La historia de los continentes
Si pudiéramos hacer retroceder la historia de la Tierra podríamos observar la posición de los continentes a lo largo del tiempo. Una reconstrucción de las sucesivas posiciones de los continentes desde hace 225 m.a. se puede ver en la figura.
Fue Alfred Wegener, climatólogo alemán, quien a principios del siglo XX avanzó una hipótesis de estos desplazamientos continentales basándose en la forma complementaria de las costas atlánticas de África y América del Sur, entre otras observaciones.
El movimiento de las placas¿Por qué se mueven los continentes? Porque las placas litosféricas, lejos de ser estáticas, se mueven, separándose en las dorsales y acercándose en las fosas submarinas.
Para que esto sea así, debe haber un motor que lo permita. Y como todos los motores que conocemos, el calor y su distribución en el interior terrestre es el responsable de todo ello.
Las evidencias de ese calor profundo las tenemos en el vulcanismo y en otros datos. Y las consecuencias del mismo son la existencia de un manto plástico a pesar de la presión de los materiales que tiene por encima (la litosfera). Y el calor en el manto se transfiere mediante largas corrientes desde las partes más profundas del mismo a las más altas, donde se enfrían para hundirse de nuevo hacia su base. Son las corrientes de convección.
La tectónica de placasEn las zonas de la superficie terrestre bajo las cuales las corrientes de convección ascienden se forman las DORSALES OCEÁNICAS, en tanto que donde las corrientes inician su hundimiento hacia la base del manto se forman las FOSAS OCEÁNICAS mediante un proceso conocido como subdución.
De este modo, podemos explicar el movimiento de las placas, que se encuentra en la base de la teoría de la tectónica de placas. Sus ideas básicas son:
1. La litosfera está dividida en fragmentos rígidos denominados placas litosféricas.
2. El interior terrestre se encuentra a alta temperatura, lo que hace que los materiales que hay en él se vean sometidos a corrientes de convección.
3. Las corrientes de convección de los materiales del manto mueven las placas litosféricas que hay sobre ellos.
4. Los movimientos de las placas separan y/o acercan continentes y océanos, cambiando la geografía terrestre, originan terremotos y volcanes y permiten la formación de las cordilleras donde los continentes convergen.
- poder comprobar la evolución de la posición de los continentes a lo largo de los últimos 200 m.a.:
http://www.scotese.com/sfsanim.htm
- poder comprobar la evolución prevista de los continentes desde la actualidad hasta dentro de 250 m.a.: http://www.scotese.com/futanima.htm
- ver la colisión de la India con Asia: http://www.scotese.com/indianim.htm
- ver la colisión de Cuba y Florida: http://www.scotese.com/caribanim.htm
- ver la apertura del Atlántico Norte desde hace 200 m.a.: http://www.scotese.com/natlanim.htm
Enlaces sugeridos para…
El futuro de los continentes (1)
El futuro de los continentes (2)
Hacia una Geología Global
Todos los procesos que hemos estudiado en tectónica de placas (volcanes, terremotos, formación de cordilleras, etc.) no se producen a la misma velocidad. Si bien los volcanes y los terremotos se desencadenanbruscamente y se manifiestan de una manera rápida, otros, como la formación de las cordilleras lo hacen de manera imperceptible, elevándose muy lentamente… e interactuando con los agentes atmosféricos, los ríos, los glaciares o el viento para desmoronarse unas veces de manera lenta, y otras –como cuando hay grandes inundaciones- de manera dramáticamente veloz.
Los procesos relacionados con la tectónica de placas dependen del calor interno de la Tierra por lo que se clasifican como procesos geológicos internos, en tanto que los que tienen relación con las consecuencias de la energía del sol sobre los sistemas naturales (atmósfera, hidrosfera), como es la erosión, se clasifican como procesos geológicos externos.
De la acción conjunta de ambos se crea y se renueva continuamente el
relieve de la Tierra.
EN RESUMEN…