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Seminario RIESGOS Y DESASTRES POR FENÓMENOS
GEOLÓGICOS
Fundamentos de sismología Región Ocaña, Norte de Santander.
Alvaro O Pedroza Rojas Ingeniero Civil, M.Sc Geotecnia SDSMT-USA, Candidato a Doctor en
Ingeniería –Geotecnia, UNAL-Col
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
Primer Congreso Internacional y Nacional de Innovación en Gestión
Ocaña , Norte de Santander, 22 al 26 de octubre de 2012
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AMENAZA SISMICA
Proceso (fenómeno) natural sísmico de tal
proporción que puede llegar a afectar una zona o
región en un tiempo determinado.
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VULNERABILIDAD
Lo socio cultural y el
desarrollo urbano determina
en buena parte la
vulnerabilidad
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RIESGO SISMICO
RIESGO = AMENAZA X VULNERABILIDAD
Probabilidad de incurrir en pérdidas
(económicas, de infraestructura, humanas,
ambientales, laborales, entre otras) sobre
elementos vulnerables al materializarse la
amenaza. Ejemplos: sismos de Cúcuta,
Popayán, Eje cafetero.
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Fractura de la roca
Liberación de energía
Acumulación de energía
Rebote elástico
Dinámica interna
Deriva continental
Generación de una perturbación
Propagación de la onda sísmica
Sismo – Terremoto
Movimiento Brusco – Repentino Propagación rápida de la energía liberada Impacto negativo
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Rotura superficial de suelos
Movilidad de fallas
Vibraciones Tsunamis & seiches
Licuación
Amenaza secundaria
DAÑOS ASOCIADOS CON SISMOS Relacionados con el movimiento del suelo
Daños directos – 20%
Daños indirectos – 80%
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Avalanchas Flujo de lodos Asentamientos diferenciales
Amenazas asociadas con sismos
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Deslizamientos Rotura de obras de
infraestructura
Inundaciones por presas falladas por
sismos
Amenazas asociadas con sismos
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Deslizamientos Rotura de obras de
infraestructura
Inundaciones por presas
falladas por sismos
Amenazas asociadas con sismos
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Incendios Caída de edificios
Daños en bienes
materiales
Muertes
Epidemias
Amenazas asociadas con sismos
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OBSERVACIÓN EN DETALLE PRICIPIOS BÁSICOS DE
ESFUERZOS
En las fallas, los bloques se desplazan unos con respecto a otros en respuesta al campo de esfuerzos: distensión, compresión, cortante.
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http://cienciasdelatierra2010.blogspot.com/2009/08/las-deformaciones-de-las-rocas-pliegues.html
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http://cienciasdelatierra2010.blogspot.com/2009/08/las-deformaciones-de-las-rocas-pliegues.html
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El río viene del lado este (parte inferior derecha), y luego corre a lo largo de la línea de falla por varios cientos de metros, para finalmente continuar su rumbo hacia el lado oeste (parte media izquierda).
Movimiento de la falla es "dextral“: el bloque derecho se mueve hacia el observador (nosotros) y el izquierdo se mueve alejándose, dividiendo el cauce del río que alguna vez fue recto de este a oeste (derecha a izquierda).
http://www.migeo.pe/2007/08/geofoto-3-falla-de-rumbo.html
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SISMO TECTÓNICO
SISMO VOLCÁNICO
Sismo por colapso de cavernas
TIPOS DE SISMOS
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Sismo
Causado por deslizamientos
Sismos por uso de
explosivos
Sismo por vibración de maquinaria
TIPOS DE SISMOS
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Sismo
Causado por deslizamientos
Sismos por uso de
explosivos
Sismo por vibración de maquinaria
TIPOS DE SISMOS
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¿Dónde ocurren los sismos? Zonas de riesgo sísmico
Octubre 23 de 2012
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Los sismos no ocurren al azar… Concentración
en las fronteras de las placas
tectónicas
Mayoría de los sismos más fuertes del último siglo
han ocurrido en zonas de subducción
Sismos intraplaca
también son significativos
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1. Placa Euroasiática 2. Placa Africana 3. Placa Indo-australiana 4. Placa Filipina 5. Placa del Pacífico 6. Placa de Cocos 7. Placa Norteamericana 8. Placa del Caribe 9. Placa de Nazca 10. Placa Sudamericana 11. Placa Antártica
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Interacción de placas tectónicas
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Sección esquemática por el Océano Pacífico. Procesos tectónicos en un corte dentro de la Tierra. Conforme se genera nueva corteza desde la dorsal oceánica, este material es llevado por el movimiento de las placas oceánicas bajo las placas continentales en América y debido a la interacción entre ellas se funde a profundidad para crear volcanes.
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SUBDUCCIÓN
SUBDUCCIÓN
Empuje del Escudo
Guayanés de Venezuela
Acción indirecta de la Placa de
Coccos
Provincias sismotectónicas y fuentes sísmicas de Colombia.
http://www.manizales.unal.edu.co/gestion_riesgos
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1
2
3 4
5
1. Falla Bucaramanga-Santa Marta 2. Falla del Pie de Monte Llanero 3. Falla de Boconó 4. Falla del Perijá 5. Falla Oca
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1
2
3
1. Falla Bucaramanga-Santa Marta 2. Falla de Boconó 3. Falla Oca
Microplaca del Lago de
Maracaibo
Macizo de Santander
Gramalote
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Los sismos superficiales con
posibilidades de generar
tsunamis, por lo menos en
vecindades de la frontera con
Ecuador, pueden llegar a
magnitud 8, por lo que esta es
la más importante de las
fuentes sísmicas del país.
Otra fuente de este tipo es la
“Zona de Benioff”, porción
más profunda de la zona de
subducción, que en la corteza
profunda llega hasta más de
100 km, y cuya actividad
afecta el centro occidente de
Colombia en la parte norte del
Valle del Cauca. Sus
magnitudes suelen ser de 7.0
en la escala de Ritchter.
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Problemática – Marco tectónico colombiano
Influencia de las propiedades geotécnicas de los macizos rocosos en la atenuación de ondas sísmicas
Sismicidad asociada a Fuentes
“Intraplaca”. A esta categoría
pertenecen varios sistemas de
fallas, como el Sistema de
Fallas de Romeral, el Sistema
de Fallas Cauca-Patía, el
Sistema de Fallas del Margen
Llanero, el Sistema de Fallas
Santamarta-Bucaramanga,
entre otras, y fallas
potencialmente activas. Este
tipo de fuente que suele
generar en principio sismos de
magnitud 6 a poca profundidad,
los más destructivos cuando los
focos someros se dan cercanos
a las ciudades, como en el caso
de Popayán (1983) y Armenia
(1999), también pueden
amenazar zonas rurales de los
andes colombianos cuando
desencadenan fenómenos poco
frecuentes, como la avalancha
del Páez (1994).
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1
Zonas sísmicas colombianas
1. Eje cafetero
2. Santanderes
3. Pie de monte llanero
4. Cauca
5. Murindó
2
3 4
1 5
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Con excepción de algunos desastres producidos por procesos de
movimiento en masa activados por eventos sísmicos e inundaciones
causadas por tsunamis, las víctimas humanas que cobran los terremotos
están asociadas principalmente a la destrucción de las estructuras del
hábitat urbano y a la cultura para afrontar las situaciones.
Tema de análisis es el hecho de que las edificaciones en las áreas
rurales de la zona andina colombiana, son autoconstruidas y no siguen
código alguno de construcción ni se regulan por la NSR.
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http://seisan.ingeominas.gov.co/RSNC/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=84
http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/nueva-falla-geologica-altera-mapa-de-amenaza-sismica-en-colombia.html
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http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/nueva-falla-geologica-altera-mapa-de-amenaza-sismica-en-colombia.html
http://www.ing-davirbonilla.com/archivos/tituloa_nsr10.pdf
RIESGO = F[amenaza sísmica, vulnerabilidad de los
elementos expuestos en cada sitio]
AMENAZA SÍSMICA MUNICIPIOS POBLACIÓN
Alta 475 35
Intermedia 435 51
Baja 151 14
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National Earthquake Information Center - NEIC
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• Centro occidente del Departamento NS
Localización
• 627.72 Km2
• 2.76% del total del Departamento
Superficie
•400 -1500 m.s.n.m
•13°C -25°C [19°C]
Piso térmico
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73º 2' 26 O.
8º 14' 15N
Cúcuta
Bucaramanga
Ocaña
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1. Municipio de El Carmen - NS 2. Municipio de Convención - NS 3. Municipio de Teorama -NS 4. Municipio de González – Cesar 5. Municipio de San Calixto –NS 6. Departamento de Cesar 7. Municipio de Río de Oro – Cesar 8. Municipio de La Playa-NS 9. Municipio de Ábrego – NS 10. Municipio de San Martín – Cesar
1
4
2 3
5
6
7
8
9
10
10
Jci Ji
Jb
pDb
pDb
pDb
pDb
pDo Jb
Jc Jc Jc
Jb
pDb
pDb
Tpa
Tpa
Tpa
Tpa
Tpa
Pds
Pds
Pds
PdD Pds
Jb
Ji Df
r RT
RT
Jci
Jci
Jci
Jci
pD
Qal
Cuaternarias: Qal
Terciarias: Tpa [F. Algodonal] Jurásico: Ji [F.Jordán] Ja Jb [F.Bocas]
R. ígneas : Jci [Complejo intrusivo-extrusivo] r [Riolitas] Jc [Cuarzomonzonita , biotítica, gris rosado RT [Tonalita] – D [Diorita]
R. Metamórficas [Devónico –Pérmico] : Df [Unidad arenosa lutítica de Convención] Pds [Formación Silgara] Pdb: Neis de Bucaramanga.
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![Page 45: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/45.jpg)
Ocaña, N.S., Colombia Formaciones geomorfológicas
Erosión con geometría de cárcava Agentes: agua - hombre
Depósitos cuaternarios Río Tejo Terrazas aluviales Llanuras de inundación Formación Algodonal Formación Algodonal – zona poblada Complejo ígneo intrusivo -extrusivo
Reptación
Deslizamientos rotacionales
Escarpes asociados a cicatrices de deslizamientos recientes
Zonas de inundación reciente
Efecto de la vertiente por socavación de orilla actual y subactual
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AMENAZA Y RIESGO GEOLÓGICO Procesos de remoción en masa – Procesos
erosivos
112 Fundadores 122 Comuneros 98 Comuna Nororiental Cristo Rey 53-55 Travesías
53
55
98
122
112
Fuente: PBOT Ocaña, NS
Muy alto
Alto
Medio
Bajo
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SANTANDER- SCG – Catálogo sísmico
19 años de observación y registro Conclusiones 1993-1999: 13.3% 2000-2009: 38.36%
2010-2012 48.34% Sismos superficiales 69 de 451 (15.32%)
84.68% sismos intermedios Mayor número de registros sísmicos en EL Tarra y Ábrego NOMENCLATURA N[x-y] N: número de sismos x-y: rango de magnitud sísmica #s-#i: número de sismos superficiales-número de sismos intermedios
Total registros 1993-1999 2000-2009 2010-2012
Ocaña 37 3 [ 2.6-4.2] 2s-1i
8[2-4] 1s-7i
26[1.3-2.9] 6s-20i
Abrego
80 8[2.6-3.6] 1S – 7I
31[1.7-3.7] 3S-28I
41[1.4-2.9] 5S-36I
La Playa
32 2[2.7-3.8] 2I
16[1.8-4] 2S-14I
14[1.2-3.1] 2S-12I
Convención
32 5[2.8-3,5] 2S-3I
12[2.3-3.7] 12I
15[1.3-2.6] 15I
Teorama
9 1[3.9] 1I
5[2.3-2.8] 2S-3I
3[1.5-2] 3I
San Calixto 13 2[2.8-3.3] 2I
7[1.6-3.1] 7I
4[1.5-3.2] 4I
Hacarí
50 8[2.4-3.9] 2S-6I
19[1.6-3.6] 5S-14I
23[0.7-2.4] 7S-16I
Villa Caro 41 6[2.1-3.2] 1S-5I
21[1.8-3.9] 4S-17I
14[1.7-3.3] 1S-13I
EL Tarra
98 18[2.8-3.9] 3s-15i
38[1.9-3.3] 13s-25i
42[1.3-2.8] 5s-37i
El Carmen
46 6[2.7-3.7] 1s-5i
11[1.6-3.2] 1s-10i
29[1.2-3.3] 29i
Botaré 13 1[2.3] 1i
5[2.4-3,2] 5i
7[1.6-2.3] 1s-6i
451 60[2.1-4.2] 173[1.6-4.0] 218[1.2-3.3]
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A la playa-puente
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Abrego
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Sedimentos cuaternarios aluviales recientes
Granito?
Paisaje rural Ocaña
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Gravas de bajo diámetro
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Rio algodonal – Jaime Claro
Drenaje paralelo: en pendientes altas
· Cuando hay algún tipo de control topográfico o estructural
· Materiales con baja permeabilidad
· Pendientes moderadas entre sí
· Baja cobertura vegetal
· Caudales cortos
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Cordillera oriental Ocaña – Jaime Claro
Drenaje subparalelo: Posee menos paralelismo y menor densidad que el
drenaje paralelo, es un caso especial donde se aprecia la esquistosidad de las
rocas. Las características que lo influyen son:
· Alta a mediana permeabilidad
· Control estructural
· Moderada cobertura vegetal
· Laderas altas
· Pendientes fuertes
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subsidiencia
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Vereda Los Asientos-Ábrego, N.S
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Cerro de los cristales Duwtorma
Erosión Humedad en cauce
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Montañas de Ábrego
Fallas de rumbo
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Erosión interna Zonas calvas
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Vista de la hormiga desde la montaña ( Vía Cúcuta- Ocaña (Duwtorma)
Falla de rumbo Hojas Centro –entallamiento – desarrollo lateral Erosión Red de drenaje Geología – color blanco Horizonte uniforme Encuentro de fallas
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En la provincia de Ocaña – Norte de Santander
Sismos de fuentes cercanas
Amenaza sísmica intermedia
Poseen un período fundamental de vibración bajo
Los suelos amplifican en tales períodos bajos
Donde las áreas están más pobladas, la aceleración es mayor
En OCAÑA la variación del ruido entre 1 Hz y 10 Hz a las 11 a.m y 4 p.m. con
respecto a las 11 p.m. es aproximadamente de 20 db, esto se debe en gran
medida a que la estación se encuentra ubicada en los predios de la
Universidad Francisco de Paula Santander por lo que en horas de la mañana
y tarde el ruido sísmico se incrementa gracias a la actividad humana
Las aceleraciones en roca se amplifican por efecto topográfico y por naturaleza del suelo. Tales amplificaciones son altas para períodos bajos de vibración [altas frecuencias] Amplificaciones sísmicas son críticas en zonas de relleno, suelos blandos, arenas finas y medias sueltas con alto nivel freático
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Municipio Aa Av Amenaza
Abrego 0.3 0.2 alta
El Carmen 0.15 0.10 Intermedia
El Tarra 0.20 0.15 Intermedia
La Playa 0.20 0.15 Intermedia
Ocaña 0.20 0.15 Intermedia
Teorama 0.20 0.15 Intermedia
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Medidas estructurales
Medidas no estructurales
MITIGACIÓN
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RED SISMOLOGICA Y ACELEROGRAFICA NACIONAL
La red de estaciones sismológicas
funcionan desde 1993 de manera
continua, monitoreando y caracterizando
los eventos sísmicos en Colombia
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Red de Estaciones
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LA INGENIERÍA PREVENTIVA DEBE
PREVALECER SOBRE LA INGENIERÍA
CORRECTIVA
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El viento que viene y el viento que va no son nada, en realidad, del tiempo. El tiempo en otro sitio donde el hombre, capaz de su destino, trazó el aire, el arma de sus sueños, y la tierra labró para guardarse en ella.
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Una piedra es ascuas bajo el sol: el fuego en su piel es el castigo. Acaso la sombra transitoria del cuervo pueda hacerse solaz o carne de los dioses. Pero, adentro, reside la batalla. ¿Quién puede pensar que en su interior algún animal petrificado hunda sus pezuñas atravesando la tierra?
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Si su silencio se midiera en islas habría mar. Por eso la ceniza en la frente es camino para continuar. El tiempo nada más en la piel del estoraque, el tiempo como un perro que nunca llega al hueso, el tiempo ladrando como perro, como un perro derrotado por los sueños
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Aquí las ruinas no están quietas el viento las modela. Por ejemplo
lo que antes era escombro de palacio lo convirtió en estatua la erosión y lo que fue la sombra de la torre
es ahora la sombra del chalán.
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En esta sucesión que nadie nota algo que no se mueve ni transforma, algo quieto a pesar de tanto caos, algo que permanece sin embargo aunque desaparezcan estoraques y nazcan otros, aunque aquellos bosques de serpientes de pie como escuchando la flauta del encanto comprendieran que nunca han existido.
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No más que la alta hoguera de la estrella sobre este mundo. Nada más que el sueño se pronto convertido en nada. Nada distinto al propio fuego en que se incendia ebria, la luz, muy dentro de la tierra o encima de la lámpara que lleva todo nombre encendido. El estoraque siempre tiene las luces apagadas.
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Al polvo nada vuelve, todo queda delante de los ojos y las manos sin poder escoger huellas de arena, sin poder encontrar en tanta forma cosa distinta de nuestro fracaso.
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No hay mineral oculto en sus raíces ni la vegetación sobre su lomo, no hay árbol ni camino ni labranzas y ni siquiera estrellas en lo alto: huyó hasta el trueno, el rayo y el relámpago.
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Nada queda de todo, todo es nada. No se puede sentir la realidad sino en los sueños. Tanto viaje humano hasta el fondo del alma para verse después de tanta huella igual que antes.
![Page 85: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/85.jpg)
Sopla el viento la vida, la dirige hasta la tierra, si, hasta la honda tierra donde los muertos tienen la mirada exactamente igual a la de muertos.
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Hay que empezar a interpretar los actos que nunca realizaron cuando vivos y sus pasiones hoy desmoronadas Igual que los amores repartidos en tanto lecho muerto, en tanto vientre hueco, en tanto vacío, en tanta nada.
![Page 87: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/87.jpg)
Aquí los muertos que sembraron sólo para dejarlos solos con sus muertos se cansaron de estar muriendo muertos y empezaron sus uñas a arañar la dura tierra que les vino encima.
![Page 88: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/88.jpg)
Después se dieron cuenta de que el agua no existe: una mentira del tamaño de un río es comparable con la vida, que tampoco existió. No hay sino sed. Lo que existe es la sed y el resto es nada
![Page 89: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/89.jpg)
Hicieron los hombres el tiempo para darle nombre a cosas de las que poco sabían: la vida, el amor y la muerte y el destino de conocer que los actos son las huellas, los huesos, la piel, la conciencia.
![Page 90: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/90.jpg)
Antes la montaña invocaba la lluvia pidiendo pan para su cuerpo estéril,
semen para su vientre, pero implacable el cielo la condenó a su suerte:
hasta el propio cauce se bebió su río.
GRACIAS
![Page 91: AMENAZA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE OCAÑA](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042717/55cf9ccb550346d033ab1008/html5/thumbnails/91.jpg)
Empecé por abrir la soledad como quien destapa una botella y no encontré ningún camino; di pasos atrás para buscar palabras y cantar Y no vi nada; volví por la ciudad y sólo el viento, el que sube y el que va, como perdido, como buscando a Dios, como arañando los altos, los duros, los broncos estoraques.