[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO]
UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO. 3.1.- SISMOLOGÍA La sismología o seismología (del griego seísmos = sismo y logos= estudio) es una rama de la geofísica que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas mecánicas (sísmicas) que se generan en el interior y la superficie de la Tierra. Estudia el fenómeno de los temblores que ocurren en nuestro planeta Tierra. Sus principales objetivos son:
El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna; El estudio de las causas que dan origen a los temblores; La prevención de daño.
La sismología incluye, entre otros fenómenos, el estudio de maremotos y marejadas asociadas (tsunamis) y vibraciones previas a erupciones volcánicas. En general los terremotos se originan en los límites de placas tectónicas y son producto de la acumulación de tensiones por interacciones entre dos o más placas. La interpretación de los sismogramas que se registran al paso de las ondas sísmicas permite estudiar el interior de la tierra.
3.1.1.- Historia Y Efectos De Los Sismos En México.
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] Existen en México dos zonas sísmicas una que corresponde a los sismos asociados con la subducción de la placa de Cocos otra que corresponde a los sismos asociados con la transcursión de la Península de Baja California, respecto de la placa Norte Americana. En términos de la tectónica de placas y su geodinámica, una parte de estado de Michoacán presenta gran actividad mientras que en la otra no hay actividad, esto se debe a que la placa de Cocos está formada por varios fragmentos; cada uno presenta diferente velocidad de subducción, lo cual se traduce en mayor o menor actividad sísmica. Los sismos de gran magnitud en los últimos 200 años han sido solo 62, lo cual da un promedio de un evento de gran magnitud cada 3 años. Las ciudades más dañadas por este tipo de eventos son Colima y Oaxaca ya que son los dos grandes centros de población más cercanos a la costa mexicana. Nuestro país se encuentra en una región del planeta que desde hace tiempo ha estado afectada por los sismos y lo seguirá estando. En otras palabras, México es una zona de alta sismicidad. Lo anterior obedece a que las placas de Cocos y de Rivera, que se encuentra al sur y sureste de México, en el océano Pacífico, se están metiendo bajo la placa Norteamérica, de la cual forma parte la placa continental del país. En el lenguaje de los sismólogos, las placas de Cocos y la Rivera subducen a la placa Norteamérica. La primera se mueve con una velocidad relativa de aproximadamente 5 cm/año, respecto a la placa continental, mientras que la segunda se desplaza 2.5cm/año aproximadamente. En la falla de esta zona costera del Pacífico se acumulan grandes cantidades de energía que al liberarse provocan los grandes sismos que afectan a nuestro país. De ello se desprende que el conocimiento de esta zona de subducción es fundamental para determinar la sismicidad en nuestro territorio. Para lograrlo, sismógrafos, acelerógrafos, el área de ruptura de la corteza terrestre y la frecuencia de los sismos en la región, son algunos de los elementos fundamentales con los que trabajan los sismólogos. Después de los sismos de septiembre del año pasado se necesita conocer a distancia los resultados, datos y experiencias recabados desde entonces, que aunque todavía no han concluido si proporcionan algunos datos importantes. Para ello, acudimos nuevamente al Instituto de Geofísica de la UNAM, para entrevistarnos con el doctor Shri Krishna Singh, quien nos explica algunas de las conclusiones obtenidas. En primer lugar está el pronóstico de los doctores Krishna Singh y Gerardo Suarez de que en las próximas decenas de años ocurrirá un sismo de magnitud cercana a 8 en la escala de Richter o varios temblores menores en la costa de Guerrero. Ante la posibilidad fundamento de tal predicción, porque ocurrirá un temblor
de un suceso con estas característica, se debe conocer cuál es el pronóstico. Krishna Singh aclara: "Para empezar no se trata de una no se sabe con precisión cuál será la magnitud, el lugar y cuándo en la costa de Guerrero."
Un terremoto con intensidad 7,6 (no confirmada) ocurrió en México, con epicentro en la región de Oaxaca. Es el movimiento telúrico más violento desde el año 1985. Se trata de
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] un sismo fuerte, pero a través de la historia, el pueblo ha sabido levantarse de impactos incluso peores. Podemos revisar los siguientes eventos ocurridos con anterioridad, en orden histórico:
El más fuerte de todos fue en la Ciudad de México el 19 de junio de 1858, el cual duró tres minutos y según la USGS, agencia sismológica de Estados unidos, tuvo una intensidad de 9,0 - aunque la medición es controvertida porque en esos tiempos no había instrumentos realmente exactos. Las mediciones aceptadas comenzaron sólo a principios de 1900. Se registraron daños en el Palacio Nacional, la Casa de Ayuntamiento, el Teatro Principal, Santo Domingo, Sagrario y San Francisco. Además, la ciudad de Texcoco habría sufrido la peor parte.
A inicios del siglo XX, en los años 1899, 1900, 1902 y 1903, hubo una seguidilla de sismos con intensidad de 8,4, 8,2, 8,2 y también 8,2.
Después, el 14 de abril de 1907, se registraron 7,9 grados en la Costa de Guerrero, muy cerca de Acapulco, donde ocurrió un tsunami a raíz del evento.
Un poco más fuerte que el anterior fue el terremoto del 7 de junio de 1911 (8,0), en Ciudad de México DF, donde hubo 40 muertos y 16 heridos al derrumbarse uno de los dormitorios del 3er. regimiento de artillería ubicado en Rivera de San Cosme, con un saldo total de más de 250 casas destruidas completamente.
El 7 de junio de 1928, en Oaxaca, hubo otro sismo de 8,0.
Más fuerte aún fue lo ocurrido el 3 de junio de 1932 en la Costa de Jalisco, el que se midió en 8,4 grados según la USGS y dejó una lamentable cifra de 45 fallecidos.
El 28 de agosto de 1973 ocurrió el terremoto de Veracruz, con intensidad de 8,8 según la USGS y afectando el centro del estado de Veracruz, regiones de la Esperanza y Tehuacán en Puebla. Se estima que entre 1.200 y 3.000 personas perdieron la vida, con 1.600 heridos y 17.575 hogares dañados.
14 de marzo de 1979: En la ciudad de México, Costa de Guerrero, con una intensidad de 7,6 según la USGS, dejando un saldo de cinco muertos y daños en la Colonia Roma, junto con la destrucción de la Universidad Iberoamericana.
Finalmente, el más reciente fue el 19 de septiembre de 1985,donde el gobierno cifró en diez mil las muertes producto de un terremoto de 8,1 grados que afectó principalmente a la Ciudad de México, mientras que fuentes extra-oficiales indican más de 40 mil las víctimas fatales del evento.
3.1.2.- Origen De Los Sismos. Un terremoto (del latín: terra «tierra» y motus «movimiento»), también llamado seísmo osismo (del griego σεισμός: «temblor» o «temblor de tierra») es un
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] fenómeno de sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producido por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Los más comunes se producen por la ruptura de fallas geológicas. También pueden ocurrir por otras causas como, por ejemplo, fricción en el borde de placas tectónicas, procesos volcánicos o incluso ser producidos por el hombre al realizar pruebas de detonaciones nucleares subterráneas. Sismos tectónicos: producen el 90 % de los terremotos Sismos volcánicos: se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes Sismos locales: afectan a una región muy pequeña y se deben a hundimientos de cavernas y cavidades subterráneas El punto de origen de un terremoto se denomina hipocentro. El epicentro es el punto de la superficie terrestre directamente sobre el hipocentro. Dependiendo de su intensidad y origen, un terremoto puede causar desplazamientos de la corteza terrestre, corrimientos de tierras, tsunamis o actividad volcánica. Para la medición de la energía liberada por un terremoto se emplean diversas escalas entre las que la escala de Richter es la más conocida y utilizada en los medios de comunicación. CAUSAS La causa de los terremotos se encuentra en la liberación de energía de la corteza terrestre acumulada a consecuencia de actividades volcánicas y tectónicas, que se originan principalmente en los bordes de la placa. Aunque las actividades tectónicas y volcánicas son las causas principales por las que se generan los terremotos hay otros factores que pueden originarlos:
Acumulación de sedimentos por desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas, hundimiento de cavernas.
Modificaciones del régimen fluvial.
Variaciones bruscas de la presión atmosférica por ciclones.
Estos fenómenos generan eventos de baja magnitud, que generalmente caen en el rango de microsismos: temblores detectables sólo por sismógrafos. LOCALIZACIONES Los terremotos tectónicos suelen ocurrir en zonas donde la concentración de fuerzas generadas por los límites de las tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la superficie de la Tierra. Por este motivo los sismos de origen tectónico están íntimamente relacionados con la formación de fallas geológicas. Comúnmente acontecen al final de un ciclo sísmico: período durante el cual se acumula deformación en el interior
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] de la Tierra que más tarde se liberará repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual la deformación comienza a acumularse nuevamente. El punto interior de la Tierra donde se origina el sismo se denomina foco sísmico o hipocentro. El punto de la superficie que se halla directamente en la vertical del hipocentro —que, por tanto, es el primer afectado por la sacudida— recibe el nombre de epicentro. En un terremoto se distinguen:
Hipocentro, zona interior profunda, donde se produce el terremoto.
Epicentro, área de la superficie perpendicular al hipocentro, donde con mayor intensidad repercuten las ondas sísmicas.
PROPAGACIÓN El movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas (similares a las del sonido) a partir del hipocentro. Las ondas sísmicas son de tres tipos principales:
Ondas longitudinales, primarias o P. Ondas de cuerpo que se propagan a velocidades de 8 a 13 km/s en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, donde atraviesan líquidos y sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medición o sismógrafos. De ahí su nombre «P».[cita requerida].
Ondas transversales, secundarias o S. Son ondas de cuerpo más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s). Se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración de las partículas. Atraviesan únicamente sólidos. En los sismógrafos se registran en segundo lugar.
Ondas superficiales. Son las más lentas: 3,5 km/s. Resultan de interacción de las ondas P y S a lo largo de la superficie terrestre. Son las que causan más daños. Se propagan a partir del epicentro. Son similares a las ondas (olas) que se forman sobre la superficie del mar. En los sismógrafos se registran en último lugar.
TERREMOTOS INDUCIDOS Se denomina sismo inducido o terremoto inducido a los sismos o terremotos producidos como consecuencia de alguna intervención humana que altera el equilibrio de fuerzas en la corteza terrestre. Entre las principales causas de sismos inducidos podemos mencionar: la construcción de grandes embalses; el fracking; los ensayos de explosiones nucleares. Grandes embalses Los reservorios grandes pueden alterar la actividad tectónica. La probabilidad de que produzca actividad sísmica es difícil de predecir; sin embargo, se deberá considerar el
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] pleno potencial destructivo de los terremotos, que pueden causar desprendimientos de tierra, daños a la infraestructura de la represa, y la posible falla de la misma. Fracking Actualmente se tiene certeza de que si como consecuencia de eliminación de desechos en solución, o en suspensión, éstos se inyectan en el subsuelo, o por extracción de hidrocarburos, en las regiones ya sometidas a fuertes tensiones se provoca un brusco aumento de la presión, una intensificación de la actividad sísmica. Los datos sobre el aumento del terremoto son impresionantes: De 1976 a 2007, en Oklahoma cada año se habían registrado sólo un terremoto de magnitud 3 o mayor. Pero desde 2008 hasta 2013 sismos de esa magnitud eran 44 en cada año. La novedad de este estudio - en comparación con otros estudios que ya habían vinculados estadísticamente fracking y terremotos en Oklahoma, Texas, Arkansas y Kansas - es que cuenta con ayuda de simulaciones informáticas del mecanismo de "viaje" del agua en el subsuelo. No sólo se incrementó los terremotos, determina el estudio, sino que evidencia como los terremotos se han registrado mucho más lejos de la planta de lo que hubiéramos esperado. El debate acerca de la peligrosidad de fracking sucediendo durante años, y este estudio ciertamente alimenta las protestas de aquellos que se oponen a este tipo de actividad. Explosiones nucleares La onda de presión de explosiones subterráneas puede propagarse a través de la tierra y causar terremotos menores. La teoría sugiere que una explosión nuclear podría disparar rupturas de fallas geológicas y así causar un sismo mayor a distancias de pocos cientos de kilómetros del punto de impacto. Pronto se deberían controlar mejor estos sismos inducidos y, en consecuencia, preverlos. Tal vez, pequeños sismos inducidos podrían evitar el desencadenamiento de un terremoto de mayor magnitud.
3.1.3.- Movimientos Sísmicos Del Terreno. Cuando ocurre un terremoto, las ondas sísmicas se radian del hipocentro y viajan por la corteza y manto terrestre. Cuando éstas ondas llegan a la superficie terrestre producen movimientos en la superficie que van de pocos segundos a varios minutos. El concepto de fenómeno natural se refiere a un cambio que se produce en la naturaleza.
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] La intensidad y duración de este movimiento de terreno dependen de la magnitud del sismo y de la localización. Es muy común clasificar los terremotos en trepidatorios u oscilatorios. Sin embargo, los sismólogos no acostumbran usar este término debido a que todos los sismos poseen componentes verticales y horizontales al mismo tiempo. Otra de las características de los terremotos ha sido la "duración" de un sismo. Es muy común que se reporte la duración de un sismo, pero esta característica depende de la distancia a la que se encuentra; entra más cerca esté uno del epicentro, la duración es más corta y la intensidad del movimiento es más alta. A distancias cortas, el movimiento del terreno es muy grande y puede causar enormes daños en las estructuras. A pesar de que las ondas sísmicas se propagan por el interior de la corteza, en los últimos instantes pasan por una capa delgada de suelo. Se ha demostrado claramente que esta última parte es la más sensible a los daños. Los depósitos de suelos dentro de cuencas sedimentarias actúan como recipientes de cocina (por ejemplo una gelatina) que amplifican o deamplifican la amplitud de las ondas sísmicas. Debido a que los sedimentos de los suelos son muy variados y cambian a lo largo de áreas relativamente cortas, es posible que un sismo se sienta muy fuerte en ciertas zonas de la ciudad mientras que en otras sea casi imperceptible. Por esta razón es indispensable hacer un estudio riguroso de los diferentes sitios. Uno de los aspectos más importantes de la ingeniería geotécnica incluye la evaluación de los efectos de las condiciones de suelo ante terremotos. En algunos casos los suelos saturados con agua generan efectos no lineales que causan enormes daños en las estructuras. Las condiciones locales, espesores de los sedimentos, densidad, etc. son los factores más importantes que controlan los movimientos del terreno.
3.2.- SISMICIDAD. La sismicidad es el estudio de los sismos que ocurren en algún lugar en específico. Un lugar puede tener alta o baja sismicidad, lo que tiene relación con la frecuencia con que ocurren sismos en ese lugar. Un estudio de sismicidad es aquel que muestra un mapa con los epicentros y el número de sismos que ocurren en algún período. La sismicidad tiene
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] ciertas leyes. Una de las más usadas es la ley de Charles Francis Richter que relaciona el número de sismos con la magnitud. Se denomina sismo, seísmo o terremoto a las sacudidas o movimientos bruscos del terreno generalmente producidos por disturbios tectónicos o volcánicos. En algunas regiones de América se utiliza la palabra temblor para indicar movimientos sísmicos menores y terremoto para los de mayor intensidad. En ocasiones se utiliza maremoto para denominar los sismos que ocurren en el mar. La ciencia que se encarga del estudio de los sismos, sus fuentes y de cómo se propagan las ondas sísmicas a través de la Tierra recibe el nombre de sismología. Las zonas de mayor sismicidad se relacionan con los límites de las placas tectónicas.
3.2.1.- Intensidad Y Magnitud Sísmica. ESCALAS DE INTENSIDAD. La intensidad sísmica mide cualitativamente los efectos de un terremoto y delimita las áreas con efectos similares. La intensidad se mide por el grado de daños a las construcciones realizadas por el hombre, la cantidad de perturbaciones en la superficie del suelo y el alcance de la reacción animal en la sacudida. La primera escala de intensidad en los tiempos modernos fue desarrollada por Rosi, de Italia, y Florel, de Suiza, en el año 1880. Esta escala que todavía es utilizada algunas veces para describir un terremoto tiene un intervalo de valores de I a X. Una escala más refinada, con 12 valores, fue construida en 1902 por el sismólogo y vulcanólogo italiano Mercalli, llamada escala de intensidad Mercalli modificada abreviada. La valoración de la intensidad sísmica es mediante una escala descriptiva, no depende de la medida del movimiento del suelo con instrumentos, sino que depende de las observaciones reales de los efectos en la zona macrosísmica. Escala De Intensidades De Mercalli Modificada I. No es sentido. Sólo lo registran los sismógrafos. II. Es sentido por personas que se hallan en reposo, en edificios altos o en lugares que favorecen la percepción. III. Es sentido en el interior de las habitaciones. Los objetos colgantes se balancean. La vibración es parecida al paso de un camión ligero. Es posible estimar su duración. Puede no ser considerado como un sismo. IV. Los objetos colgantes se balancean. Vibración, semejante al paso de camiones pesados, o se percibe una sensación como si una pelota pesada golpeara las paredes. Los carros estacionados se mecen. Las ventanas, los platos y las puertas traquetean. Los vasos tintinean. Los cacharros chocan. En el rango superior de IV las paredes y armazones de madera rechinan.
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] V. Es sentido fuera de las casas; puede estimarse su dirección. Las personas dormidas despiertan. Los líquidos experimentan alteraciones; algunos se derraman. Los objetos inestables y pequeños se mueven, así como las celosías y los cuadros. Los relojes de péndulo se detienen, echan a andar o cambian de velocidad. VI. Es sentido por todos. Muchas personas se asustan y salen corriendo de sus casas. Se dificulta caminar. Las ventanas, platos y objetos de vidrio se rompen. Adornos, libros, etc., caen de los estantes. Los cuadros se desprenden de las paredes. El mobiliario se mueve o cae. Se agrieta el yeso débil y las construcciones tipo D. Suenan las campanas pequeñas (iglesias, escuela). Los árboles y los arbustos se sacuden (visiblemente) o se escucha la agitación de sus ramas y hojas. VII. Es difícil permanecer de pie. Los automovilistas sienten cómo se agita el piso. Los objetos colgantes vibran. Se rompen los muebles. Daños a construcciones tipo D, incluyendo grietas. Las chimeneas débiles se parten al nivel del techo. Se produce caída de yeso, de ladrillos sueltos, de piedras, de tejas, de cornisas, de parapetos sin apoyo y de ornamentos arquitectónicos. Se abren algunas grietas en las construcciones tipo C. Se observan olas en los estanques; el agua se enturbia con lodo. Hay derrumbes y aludes en los bancos de arena o grava. Tañen las campanas grandes. Los canales de irrigación quedan dañados. VIII. Se dificulta conducir un vehículo y quizá hasta se pierde el control del auto. Daños a las construcciones tipo C; colapso parcial. Algunos deterioros en las construcciones B; ninguno en las construcciones A. Caída de estuco y de algunas paredes de ladrillo. Torcedura y caída de chimeneas (casas y fábricas), monumentos, torres, tanques elevados. Las casas de armazón son movidas de sus cimientos si no están aseguradas a ellos. Se rompen las ramas de los árboles. Cambios en el flujo o la temperatura de manantiales y pozos. Grietas en terreno húmedo y en pendientes empinadas. IX. Pánico general. Las construcciones son destruidas: las de tipo C quedan gravemente dañadas o, a veces, se caen del todo y las de tipo B quedan dañadas seriamente. Averías generales a los cimientos, y muy serias a las cisternas y presas. Las tuberías subterráneas quedan rotas. Grietas conspicuas en el terreno. En las zonas aluviales, la arena y el lodo son arrojados a las orillas, surgen las llamadas fuentes de terremoto y se abren cráteres de arena. X. La mayor parte de las construcciones de mampostería y de armazón, así como sus cimientos son destruidos. Algunas estructuras y puentes, cuidadosamente construidos caen. Hay daños serios en presas, diques y terraplenes. Se producen grandes aludes. El agua es arrojada a la orilla de canales, ríos, lagos, etc. La arena y el lodo son desplazados horizontalmente en playas y terrenos planos. Los rieles de las vías de ferrocarril se doblan levemente. XI. Los rieles quedan doblados considerablemente, completamente fuera de servicio.
y las
tuberías
subterráneas
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] XII. La destrucción es casi total. Grandes masas de roca son desplazadas. Las líneas de nivel quedan distorsionadas. Los objetos son arrojados al aire. Construcciones A: Trabajo, concreto y diseño buenos; reforzadas, en especial lateralmente, y amarradas usando acero, concreto, etc.; diseñadas para resistir fuerzas laterales. Construcciones B: Trabajo y concreto buenos; especialmente para resistir fuerzas laterales.
reforzadas,
pero
no
diseñadas
Construcciones C: Trabajo y concreto ordinarios; sin debilidades extremas, como falta de amarres en las esquinas, pero tampoco reforzadas ni diseñadas contra fuerzas horizontales. Construcciones D: Materiales débiles como adobe; concreto pobre; baja calidad de mano de obra; débiles horizontalmente. ESCALA DE MAGNITUD. Para un sismo dado, la magnitud es una constante única que representa una medida cuantitativa del tamaño del sismo, independientemente del sitio de observación. La magnitud se determina midiendo la máxima amplitud de las ondas registradas en el sismograma correspondiente al evento. Una escala estrictamente cualitativa, que puede ser aplicada en sismos de regiones habitadas o no habitadas, fue ideada en 1931 por Wadati en Japón y desarrollada por Charles Richter en 1935 en California. Richter definió la magnitud de un evento local como el logaritmo en base a diez de la amplitud máxima de una onda sísmica registrada en un sismógrafo patrón (Wood – Andenson o su equivalente) a una distancia de 100 kilómetros del epicentro del terremoto. Esto significa que siempre que la magnitud aumenta en una unidad, la amplitud de las ondas sísmicas aumentan 10 veces. Existen diferentes tipos de magnitud, destacando las siguientes:
o
Magnitud de Ondas de Cuerpo Mb: Medida de magnitud basada en la amplitud máxima de las ondas de cuerpo con periodos cercanos a 1,0 segundo.
o
Magnitud de Ondas de Superficie MS: Medida de magnitud basada en la amplitud máxima de las ondas de superficie con períodos de aproximadamente 20 segundos.
o
Magnitud Momento Mw: Medida de magnitud basada en el momento sísmico Mo de la fuente generadora del sismo; es una escala de magnitud establecida por H. Kanamori.
o
Magnitud Richter M: Magnitud medida en la escala establecida por Ch. Richter en 1933, llamada también magnitud local Ml.
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] ESCALA DE RICHTER MAGNITUD EN ESCALA RICHTER
EFECTOS DEL TERREMOTO
Menos de 3.5
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 más
Gran terremoto. Destrucción total a comunidades cercanas.
3.2.2.- Instrumentalización Sísmica. La sismología es el estudio de los movimientos de la corteza terrestre. Estos movimientos son llamados terremotos. Aunque el instrumento básico y más conocido en esta ciencia es el sismómetro, se utilizan varios instrumentos más para estudiar y entender el movimiento de la corteza terrestre. Puesto que este movimiento suele ocurrir en las fallas, es decir en las aberturas entre las placas que conforman la corteza, estos instrumentos suelen situarse en áreas con estas fallas. Las líneas de falla suelen producir con frecuencia actividad volcánica, lo que hace a estos instrumentos útiles a la hora de medir los movimientos en la tierra provocados por la actividad volcánica. Sismómetros Un sismómetro o sismógrafo, es un instrumento que mide el movimiento de la corteza terrestre. Funciona con un mecanismo suspendido de un resorte. El mecanismo tiene una pluma que marca el movimiento hacia arriba y hacia abajo sobre un cilindro rotatorio. La altura de las marcas indica la fuerza del movimiento de la corteza y por tanto la fuerza del terremoto. Algunos sismómetros son tan sensibles que pueden detectar movimientos tan pequeños como de 1/10,000,000 de centímetro, casi tan pequeños como el espacio entre átomos. Medidores de tensión Los medidores de tensión miden la tensión en áreas particulares de la corteza terrestre, usualmente una falla. Los medidores de presión funcionan al medir el movimiento entre dos puntos distantes. Por ejemplo, si la distancia entre dos puntos situados a un kilómetro de distancia cambia por un milímetro, la tensión resultante es considerada como de una
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] micra de tensión. Los medidores de tensión suelen medir los cambios entre posiciones en los pozos de la superficie de la tierra. Medidores de inclinación Los medidores de inclinación miden los cambios en la inclinación de partes específicas de la superficie de la tierra. Se suelen usar para medir cambios en las regiones volcánicas donde la presión bajo tierra provoca que las partes del volcán cambien su angulación antes de una erupción. Magnetómetros Un magnetómetro mide el magnetismo. El más básico de estos instrumentos es la brújula. En ésta una aguja magnetizada se alinea con el campo magnético de la tierra e indica la dirección del norte magnético real. Los magnetómetros se usan en sismología para detectar cambios en el campo magnético de la tierra provocados por el movimiento de magma pesado y cargado de hierro bajo la superficie de la tierra.
3.2.3.- Regionalización Sísmica. La República Mexicana se encuentra dividida en cuatro zonas sísmicas. Esto se realizó con fines de diseño antisísmico. Para realizar esta división (Figura 1) se utilizaron los catálogos de sismos de la República Mexicana desde inicios de siglo, grandes sismos que aparecen en los registros históricos y los registros de aceleración del suelo de algunos de los grandes temblores ocurridos en este siglo. Estas zonas son un reflejo de que tan frecuentes son los sismos en las diversas regiones y la máxima aceleración del suelo a esperar durante un siglo. La zona A es una zona donde no se tienen registros históricos de sismos, no se han reportado sismos en los últimos 80 años y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10% de la aceleración de la gravedad a causa de temblores. La zona D es una zona donde se han reportado grandes sismos históricos, donde la ocurrencia de sismos es muy frecuente y las aceleraciones del suelo pueden sobrepasar el 70% de la aceleración de la gravedad. Las otras dos zonas (B y C) son zonas intermedias, donde se registran sismos no tan frecuentemente o son zonas afectadas por altas aceleraciones pero que no sobrepasan el 70% de la aceleración del suelo. Aunque la Ciudad de México se encuentra ubicada en la zona B, debido a las condiciones del subsuelo del valle de México, pueden esperarse altas aceleraciones. (Véase Zonificación del Valle de México más adelante). El mapa que aparece en la Figura 1 se tomó del Manual de diseño de Obras Civiles (Diseño por Sismo) de la Comisión Federal de Electricidad.
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Figura 1. Regiones Sísmicas en México
3.2.4.- Efectos Locales Y Microzonificación. La microzonificación sísmica consiste en establecer zonas de suelos con comportamiento similar durante un sismo, de manera que puedan definirse allí, recomendaciones precisas para el diseño y construcción de edificaciones sismo resistentes. Para cada una de las zonas, además de especificarse la fuerza sísmica posible, deben identificarse los tipos de fenómenos asociados que pueden desencadenarse a raíz del sismo, como son los deslizamientos, la aplicación exagerada del movimiento o la posibilidad de la licuación del suelo. La definición de estas zonas se hace con base en criterios tipográficos, estratigráficos, espesores y rigidez relativa de los materiales, entre otras características de los suelos. Por ejemplo, en las zonas montañosas, las consecuencias más importantes son los deslizamientos y avalanchas, además de la amplificación de las ondas por efectos topográficos. En los sitios donde la topografía es plana y con suelos relativamente blandos, existe la posibilidad de grandes amplificaciones del movimiento sísmico dependiendo de las características del sismo. En los depósitos conformados principalmente por materiales arenosos, especialmente cuando se trata de arenas limpias, sueltas ubicadas menos de 15 metros de profundidad y con niveles freáticos altos, existe la posibilidad de que se presente el fenómeno llamado licuación, en el cual se pierde toda la capacidad de soporte del suelo presentándose grandes asentamientos del terreno y generando volcancitos de arena y hundimiento de las edificaciones que estén localizadas sobre estos.
[UNIDAD 3: RIESGO SÍSMICO] Con base en el mapa de microzonificación sísmica, una ciudad puede adelantar la planificación de su desarrollo, teniendo en cuenta las restricciones a los tipos de construcción y los parámetros de diseño definidos para las diferentes zonas de la ciudad.
