Los Volcanes

&

Los Terremotos

Isaac Suárez Turienzo Daniel García Corte

Iván Martín Díaz

ÍNDICE:

1.-Introducción

2.-Las Ondas Sísmicas

3.-Estudio del Interior de la Tierra

4.-Los Terremotos:

-Hipocentro y Epicentro

-Intensidad y Magnitud

5.-Riesgos Símicos:

-Predicción y Prevención

6.-Los Volcanes:

-Estructuras y Tipos

-Productos que expulsan

7.-Bibliografía

INTRODUCCIÓN

A lo largo del tiempo la tierra ha tenido una activad interior, lo

que ha permitido que su estructura y los continentes se hayan

desplazado. Estudiar la estructura interna de la tierra resulta

muy difícil porque su radio medio mide 6.371 km, pero varios

científicos la han estudiado y han descubierto cosas como las

ondas símicas, los aparatos para medirlas y prevenir los

desastres que producen los volcanes y terremotos.

La tierra en su actividad interior produce terremotos, volcanes

y otros fenómenos naturales que es lo que vamos a desarrollar

en este trabajo.

Las Ondas Sísmicas

Introducción

Un sismo consiste en la liberación repentina de los esfuerzos impuestos al

terreno. De esta manera, la tierra es puesta en vibración. Esta vibración es

debida a la propagación de ondas.

En un terremoto se transmiten ondas que viajan por el interior de la

tierra. Siguen caminos curvos debido a la variada densidad y composición del

interior de la Tierra. A este tipo de ondas se llaman ondas internas, centrales o

de cuerpo, transmiten los temblores preliminares de un terremoto pero poseen

poco poder destructivo. Las ondas de cuerpo son divididas en dos grupos:

ondas primarias (P) y secundarias (S).

También se propagan ondas por la superficie. Son las que más tardan en

llegar. Debido a su baja frecuencia provocan resonancia en edificios con

mayor facilidad que las ondas de cuerpo causando los efectos más

devastadores . Hay ondas superficiales de dos típos: de Rayleigh y de Love.

Ondas Primarias (P)

Las ondas P o Primarias son ondas longitudinales, lo cual significa que el

suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la

propagación. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de

las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material.

Velocidades típicas son 330 m/s en el aire, 1450 m/s en el agua y cerca de

5000 m/s en el granito.

Ondas Secundarias (S)

Las ondas S o Secundarias son ondas transversales o de corte, lo cual

significa que el suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de

propagación, alternadamente 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 de 58% la de

una onda P para cualquier material sólido. Usualmente la onda S tiene

mayor amplitud que la P y se siente más fuerte que ésta.

Ondas de Rayleigh

Cuando un sólido posee una superficie libre, como la

superficie de la tierra, pueden generarse ondas que viajan a lo

largo de la superficie. Estas ondas tienen su máxima amplitud

en la superficie libre, la cual decrece exponencialmente con la

profundidad, y son conocidas como ondas de Rayleigh en

honor al científico que predijo su existencia. La trayectoria

que describen las partículas del medio al propagarse la onda

es elíptica retrógrada y ocurre en el plano de propagación de

la onda. Una analogía de estas ondas lo constituyen las ondas

que se producen en la superficie del agua.

Ondas de Love

Otro tipo de ondas superficiales son ondas de Love. Las Ondas Love son las

que provocan cortes horizontales en la tierra, estas se generan sólo cuando

un medio elástico se encuentra estratificado, situación que se cumple en

nuestro planeta pues se encuentra formado por capas de diferentes

características físicas y químicas. Las ondas de Love se propagan con un

movimiento de las partículas, perpendicular a la dirección de propagación,

como las ondas S, sólo que polarizadas en el plano de la superficie de la

Tierra. Las ondas de Love pueden considerarse como ondas S "atrapadas"

en la superficie. Como para las ondas de Rayleigh, la amplitud de las

mismas decrece rápidamente con la profundidad. En general su existencia se

puede explicar por la presencia del vacío o un medio de menor rigidez,

tiende a compensar la energía generando este tipo especial de vibraciones.

Velocidad de las Ondas

Se puede demostrar teóricamente y se observa experimentalmente que la

velocidad de las ondas es tal que: VR,L < Vs < Vp. Donde Vp, Vs y VR,L

son las velocidades de las ondas P, S y de Rayleigh y Love respectivamente.

Entre estas dos últimas no puede establecerse un orden de velocidades porque

esta depende de muchos factores y no siempre viajan con la misma velocidad.

Las velocidades de las diferentes ondas dependen de las características del

medio; por ejemplo, en rocas ígneas la velocidad de las ondas P es del orden

de 6 Km/s, mientras que en rocas poco consolidadas es de aproximadamente 2

Km/s o menor.

La secuencia típica de un terremoto es: primero el arribo de un ruido sordo

causado por las ondas("P"), luego las ondas ("S") y finalmente el "retumbar"

de la tierra causado por las ondas superficiales.

Estudio del Interior de la Tierra

Litosfera:

La litosfera es la capa más superficial de la Tierra sólida, caracterizada por

su rigidez. Está formada por la corteza terrestre y por una zona externa del

manto y "flota" sobre la astenosfera , una capa “blanda” que forma parte

del manto superior. Tiene un espesor que varía entre aproximadamente 100

km para los océanos y 150 km para los continentes y es la zona donde se

produce, en interacción con la astenosfera, la tectónica de placas.

La litosfera esta fragmentada en una serie de placas tectónicas o

litosféricas, en cuyos bordes se concentran los fenómenos geológicos

endógenos, como el magmatismo (incluido el vulcanismo), la sismicidad o

la orogénesis. Las placas pueden ser oceánicas o mixtas, cubiertas en parte

por corteza de tipo continental.

Núcleo:

Es la capa mas interna del planeta se extiende desde los 2,900 km hasta el

interior de la Tierra, situado a 6,321 km de profundidad media. El núcleo

representa el 61% del volumen terrestre y el 31% de la masa planetaria.

Tiene altas temperaturas (5,000-6,000°C). Las ondas sísmicas permiten

subdividirlo en dos partes.

El núcleo externo: se sitúa entre los 2,9000 y los 5,120 km de profundidad y,

pese a las enormes presiones que soporta, se interpreta que debe

encontrarse en estado líquido.

El núcleo interno: Es sólido y en él las densidades aumentan hasta

los 13g/cm3

Manto:

Se encuentra por debajo de la corteza y se extiende en la profundidad con

un grosor aproximado de unos 2,865 km. Este conjunto rocoso presenta el

84% del volumen del planeta y el 69% de su masa total. En el manto se

pueden distinguir dos partes:

El manto superior: tiene un espesor aproximado de unos 1000 km.

En el manto superior se puede distinguir una capa llamada

astenosfera

El manto inferior: parece tener un a composición mas homogénea.

Corteza:

Es la capa más superficial y delgada. Su papel es fundamental en la

dinámica de la tierra y en sostenimiento de la biosfera. En ella se

distinguen dos conjuntos de distinto espesor y composición: la corteza

oceánica y continental.

La corteza oceánica: se encuentra en el fondo de las zonas mas

profundas de los océanos. Cubren un 53% de la superficie del

planeta. Tiene un espesor que oscila entre los 6 y 12 km.

La corteza continental: cubre un 47% de la tierra y se encuentra a la

vez, en las zonas emergidas del planeta y en las partes sumergidas de

algunos continentes. Su grosor se sitúa entre los 25 y 70 km. Es mas

profunda por debajo de las grandes cordilleras. Su estructura y

composición son bastantes complejas.La litosfera se divide en dos:

litosfera oceánica y litosfera continental.

TECTONICA DE PLACAS:

Las placas tectónicas están involucradas en la formación, movimiento

lateral, interacción y destrucción de la litosfera. Es el modelo que se

utiliza para explicar el sistema dinámico de la Tierra; el concepto básico

en la tectónica de placas es que la parte mas externa de la Tierra es móvil.

La litosfera es relativamente fuerte y compuesta por piezas o placas, la

litosfera se mueve coherentemente en la superficie de la Tierra, el

movimiento relativo entre placas conduce a tres tipos fundamentales de

frontera.

Las cuales son:

1.- Fronteras Divergentes:

Dos placas se mueven alejándose una con respecto a la otra creando

nueva litosfera, este tipo se da en las dorsales oceánicas, los sismos que

aquí se producen son someros (poco profundos) alineados estrictamente a

lo largo del eje de divergencia, los mecanismos en este tipo de frontera

son normales, la magnitud de los sismos no es mayor a 8.

2.- Fronteras Convergentes:

También conocida como subducción, es donde una placa (oceánica) se

subduce (introduce) sobre la otra (continental), aquí es donde la corteza

oceánica se elimina al penetrar la corteza continental, no se elimina de

una manera inmediata, en el sentido que desaparece o se desesintegra

sino que penetra el manto a grandes profundidades, los sismos que se

producen varían en profundidad ya que pueden ser someros o muy

profundos (700 Km.), los mecanismos en este tipo de frontera son

inversos, la magnitud máxima de los sismos no esta bien determinada ya

que se han registrado dos sismos muy grandes: a) Chile con magnitud 9.4

y b) Alaska con Magnitud 9.

3.- Frontera Transcurrentes:

Las placas tienen un movimiento lateral una con respecto a la otra, en este

tipo de frontera no se destruye ni se crea litosfera, los sismos que aquí se

producen son someros, teniendo un corrimiento tan profundo como 25

Km., los mecanismos en este tipo de fronteras son fallamiento de rumbo, la

magnitud de los sismos no es mayor a 8.5.

Discontinuidad de Gutenberg:

Definición:

La discontinuidad de Gutenberg es la division entre manto y

nucleo de la Tierra, situada a unos 2.900 km de profundidad. Se

caracteriza porque las ondas sismicas S no pueden atravesarla

y porque las ondas sismicas P disminuyen bruscamente de

velocidad, de 13 a 8 km/s. Bajo este limite es donde se generan

corrientes electromagneticas que dan origen al campo

magnetico terrestre, gracias a la accion convectiva del roce

entre el nucleo externo, formado por materiales

ferromagneticos y el manto. Lleva el nombre de su descubridor,

Beno Gutenberg, sismologo aleman que la descubrió en 1914.

Discontinuidad de Mohorovicic:

Al analizar los datos de la velocidad de las ondas P y S que atraviesan el

interior de la Tierra se obtuvo la siguiente gráfica: Teniendo en cuenta

los cambios bruscos en la velocidad de las ondas se establecen dos

discontinuidades, una más superficial, denominada discontinuidad de

Mohorovicic, que supone un gran aumento en la velocidad de las ondas y,

otra a los2.900 km, denominada discontinuidad de

Gutenberg, no atravesada por las ondas S y que hace disminuir la

velocidad de las ondas P. Así, según estos cambios de velocidad, se

establecen una serie de niveles:

Corteza (A), Manto (B+C+D) y Núcleo (E+F), separados los dos primeros por

la discontinuidad de Mohorovicic, y los dos últimos por la de Gutenberg.

Dentro del Manto se realizan más divisiones atendiendo al incremento en

la velocidad de las ondas sísmicas (superior e inferior), y en el Núcleo se

diferencian: Núcleo externo (fundido) e interno (sólido).Desde el punto de

vista de la tectónica de placas se utiliza también el término Litosfera (A+B)

para referirse a la corteza más la parte del Manto superior, de

profundidad variable y que se traslada solidariamente con ella.

Terremotos: Un terremoto es el movimiento brusco de la Tierra ,causado por la brusca liberación de

energía acumulada durante un largo tiempo.

-Hipocentro y Epicentro:

Hipocentro: Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un

terremoto. Cuando ocurre en la corteza de ella (hasta 70 km de profundidad) se denomina superficial. Si ocurre entre los 70 y los 300 km se denomina intermedio y si es de mayor profundidad: profundo (recordemos que el centro de la Tierra se ubica a unos 6.370 km de profundidad).

Epicentro: Es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro. Es,

generalmente, la localización de la superficie terrestre donde la intensidad del terremoto es mayor. Las características de la falla, sin embargo, pueden hacer que el punto de mayor

intensidad esté alejado del epicentro.

-Intensidad y Magnitud:

Magnitud:

La magnitud es una medida del tamaño del terremoto. Es un indicador de la energía que

ha liberado y su valor es, "en teoría" al menos, independiente del procedimiento físico -

matemático - empleado para medirla y del punto donde se tome la lectura, no se trata de

una escala lineal y también es inexacta la afirmación de que la escala de magnitud va de

1 a 9 o de 1 a 10, dando a entender, de paso, que es lineal. La escala de magnitud no

tiene límites, lo que ocurre es que no hay en ningún lugar del planeta energía elástica

acumulada en cantidad suficiente para sobrepasar cierta magnitud.

Intensidad y Escalas:

Escala de Richter:

Representa la energía sísmica liberada en cada terremoto y se basa en el registro

sismográfico. Es una escala que crece en forma potencial, de manera que cada punto de aumento puede

significar un aumento diez o más veces mayor de la magnitud de las ondas (vibración de la

tierra), pero la energía liberada aumenta 32 veces. Una magnitud 4 no es el doble de 2, sino

que 100 veces mayor.

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 muy

pobladas.

7.0 - 7.9 Terremoto mayor. Causa graves daños

8 o mayor Gran terremoto. Destrucción total a comunidades

cercanas.

Es una escala abierta ,es decir, que no tienen un límite máximo teórico.

Escala de Mercalli:

Creada en 1902 por el sismólogo italiano Giusseppe Mercalli, no se basa

en los registros sismográficos sino en el efecto o daño producido en las

estructuras y en la sensación percibida por la gente. Para establecer la

Intensidad se recurre a la revisión de registros históricos, entrevistas a la

gente, noticias de los diarios públicos y personales, etc. La Intensidad

puede ser diferente en los diferentes sitios reportados para un mismo

terremoto ( la Magnitud Richter, en cambio, es una sola )y dependerá de

a)La energía del terremoto,

b)La distancia de la falla donde se produjo el terremoto,

c)La forma como las ondas llegan al sitio en que se registra (oblícua,

perpendicular, etc,)

d)Las características geológicas del material subyacente del sitio donde se

registra la Intensidad y, lo más importante,

e)Cómo la población sintió o dejó registros del terremoto.

Los grados no son equivalentes con la escala de Richter. Se expresa en

números romanos y es proporcional, de modo que una Intensidad IV es el

doble de II, por ejemplo.

Grado I Sacudida sentida por muy pocas personas en condiciones

especialmente favorables.

Grado II Sacudida sentida sólo por pocas personas en reposo,

especialmente en los pisos altos de los edificios. Los objetos

suspendidos pueden oscilar.

Grado III

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

Grado IV

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.

Grado V

Sacudida sentida casi por todo el mundo; muchos

despiertan. Algunas piezas de vajilla, 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 de relojes de péndulo.

Grado VI

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.

Grado VII

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; rotura

de algunas chimeneas. Estimado por las personas

conduciendo vehículos en movimiento.

Grado VIII 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 la

personas que guían vehículos motorizados.

Grado IX

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.

Grado X

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.

Grado 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.

Grado XII Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno.

Perturbaciones de las cotas de nivel (ríos, lagos y mares).

Objetos lanzados en el aire hacia arriba.

Riesgos Sísmicos:

-Predicción:

Actualmente no existe ningún método capaz de predecir el tiempo, lugar y magnitud de

un terremoto. Esta dificultad radica en el comportamiento no lineal y bastante caótico

que tienen los movimientos sísmicos. Es más realista referirse al "riesgo" de terremotos,

ya que no existe una certeza mayor que decir que en cierta zona hay una probabilidad

estadística de que se registre un evento sísmico de magnitud variable desconocida.

SISMÓGRAFO:

Los sismógrafos son aparatos que registran las ondas sísmicas.

Los sismógrafos están formados por una mas suspendida de un muelle. La masa tiene un

lápiz, que dibuja una línea sobre un papel enrollado en un cilindro que gira en función

del tiempo. Cuando se produce un terremoto, el cilindro vibra y el trazo del lápiz deja de

ser rectilíneo, ya que registra las vibraciones.

Imágen de un sismógrafo y sus partes.

-Prevención:

Desde el punto de vista práctico, los conocimientos sobre los

Terremotos nos deben servir para tomar medidas que

atenúen sus efectos:

- Establecer normas arquitectónicas y de ingeniería que sean adoptadas

responsablemente por los constructores en el momento de diseñar viviendas e

infraestructura. Estas deberán ser fiscalizadas rigurosamente por las

autoridades ya que a los muertos y heridos de nada les sirve que se adquiera

experiencia cuando ya la desgracia ha ocurrido.

- Realizando simulacros para actuar responsablemente acudiendo a los sitios de

menor riesgo usando las vías adecuadas y evitar caos y pánico.

- Implementando equipos de rescate con personal entrenado que sepa actuar

con presteza en los momentos posteriores a un desastre.

Primero, por el registro de los eventos pasados. Si una zona ha sufrido muchos

terremotos de gran intensidad en el pasado, lo más probable es que tal cosa

ocurra de nuevo. Lógico, pero de poco grado de certeza. Se dice que después

de uno grande, al disiparse la energía, el riesgo de un nuevo evento es más

bajo. Lamentablemente esto no siempre se ha cumplido y en muchas zonas

declaradas de bajo riesgo han ocurrido terremotos de tal magnitud que dejaron

perplejos a sus predictores.

Segundo, por el análisis geológico de la corteza terrestre. La ubicación y el

monitoreo de las fallas de la corteza terrestre nos dan las zonas de

mayor,vulnerabilidad geológica y podemos reducir nuestro territorio de

riesgos.

Tercero: los modelos. Existen estudios de modelos de computador en base a

información satelital que nos pueden "mostrar" aquellos puntos en que la

corteza terrestre se está moviendo (aceleración) o está acumulando cierta

tensión.

Volcanes:

-Definición:

La palabra volcán deriva de Vulcano, dios romano

del fuego y de la metalurgia.

Es un punto de la superficie terrestre que puede

encontrarse en los continentes o en el fondo de los

océanos por donde son expulsados al exterior el

magma, los gases y los líquidos del interior de la

tierra a elevadas temperaturas.

-Estructura:

En un volcán se pueden distinguir las siguientes partes:

Cono volcánico: elevación del terreno producida por la acumulación de productos de erupciones volcánicas anteriores.

Cráter: zona de salida de los productos volcánicos. Chimenea: conducto de salida que una la cámara

magmática con el exterior. Cámara magmática: zona en el interior de la

corteza terrestre donde se acumula el magma. Fumarolas: son emisiones de gases de las lavas

en los cráteres. Solfataras: son emisiones de vapor de agua y

ácido sulfhídrico. Mofetas: Son fumarolas frías que desprenden

dióxido de carbono. Géiseres: son pequeños volcanes de vapor de

agua hirviendo.

-Tipos:

Los volcanes se clasifican atendiendo al tipo de erupción que presentan:

Tipo Hawaiano

Son volcanes de erupción tranquila,

debido a que la lava es muy fluida.

Los gases se desprenden fácilmente

y no se producen explosiones. El

volcán que se forma tiene apariencia

de escudo, ya que la lava, al ser muy

fluida cubre una gran extensión antes

de solidificarse.

Tipo Estromboliano

Son volcanes con erupciones violentas. La lava es

viscosa, no se desliza fácilmente y forma pequeños

conos volcánicos donde se producen explosiones

con lanzamiento de lapilli y cenizas volcánicas. Las

lavas pueden recorrer 12 km antes de solidificarse.

Tipo Vulcaniano o Vesubiano

Son volcanes con erupciones muy

violentas. Las lavas son muy viscosas

y se solidifican en la zona del cráter,

produciéndose explosiones que,

incluso, llegan a demoler la parte

superior del cono volcánico.

Volcán peleano.

Tipo Peleano

Volcanes con erupciones extremadamente violentas. La lava tiene una

altísima viscosidad. Por ello, la chimenea del volcán se obstruye al

solidificarse la lava. Los gases se acumulan en la cámara magmática,

incrementando la presión, por lo que termina explotando todo el aparato

volcánico. El más famoso de estos volcanes fue el situado en la isla de

Krakatoa. Esta isla casi desapareció después de la erupción del volcán.

Tipo Islándico: Se origina a lo largo de una dislocación

de la corteza terrestre, que puede tener varios kilómetros.

Las lavas que fluyen a lo largo de la rotura son fluidas y

recorren grandes extensiones formando amplias mesetas.

-Productos Volcánicos:

Los productos volcánicos son aquellos que salen del interior del volcán

cuando entra en erupción. Éstos pueden ser:

Sólidos

Se denominan Piroclástos

(piedras ardientes). Son lanzados

con fuerza al exterior por la acción

de los gases que se acumulan en

el interior del volcán. Pueden ser

pequeños, como las cenizas

volcánicas, medios como el lapilli, o

grandes, como las bombas

volcánicas.

Fundidos

El conjunto de materiales fundidos que expulsa un volcán

se denomina lava. Este material se mueve por la ladera

del volcán como un río ardiente. Este río se conoce como

colada de lava. En la imagen se puede observar el

trayecto de ese río de lava a través del valle.

Gases

Los gases que libera un volcán suelen ser

vapor de agua y compuestos azufrados.

Bibliografía:

http://www.deyave.com/FRV/volcanes/Clasificacion-volcanes.htm

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http://www.angelfire.com/nt/terremotos1/

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