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Una introducción a la ingeniería sismica, donde se explica el concepto de ondas sismicas y su clasificacion en ondas internas y superficiales. Se detalla la diferencia entre ondas P, S, Rayleigh y Love, y su importancia en el estudio de terremotos. Ademas, se mencionan algunos usos de las ondas sismicas en estudios del terreno, medio ambiente, arqueologia y estructuras.
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
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● Caipo Montenegro Andrea ● Castillo Rivera Dhara ● Chero Acero Luis Enrique ● Diaz Ojeda Marco Antonio ● Morillo Minaya Abel ● Soto Medina Diego ● Quispe Alcantara Junior 2021-II CHIMBOTE -PERU
Tipos de ondas sísmicas Las ondas sísmicas se clasifican en ondas internas y ondas superficiales. Las ondas internas son aquellas que se propagan desde su origen hasta la superficie de la Tierra, que se subdividen en ondas P y ondas S. Por otra parte, las ondas superficiales son las que se propagan sobre la superficie de la Tierra, que a su vez se subdividen en ondas Rayleigh y ondas Love, después de la llegada de las ondas P y S a la superficie de la Tierra. Onda interna, Ondas tipo P****. Las ondas P (ondas primarias) se denominan así porque son las primeras en llegar a la superficie de la Tierra. Su velocidad de propagación es de aproximadamente unos 7, kilómetros por segundo, aunque ésta puede cambiar dependiendo de la densidad del medio en el que se transmiten. Las ondas P son ondas longitudinales que se propagan produciendo oscilaciones del material con el que se encuentran en el mismo sentido en el cual se propagan. . Onda interna, Ondas tipo S. Las ondas S (ondas secundarias) deben su nombre al hecho de que llegan a la superficie de la Tierra después de las ondas P, en segundo lugar. Las ondas S tienen una velocidad propagación de alrededor de 4,2 kilómetros por segundo, aunque al igual que las P, estas también varía de acuerdo al material en el que se propagan. Las ondas S son ondas transversales que se propagan produciendo movimientos perpendiculares a la dirección en que se propagan, a través del material en que se transmiten.
Figura 1. Onda superficial, Onda Rayleigh Las ondas Rayleigh, también denominadas ground roll, son ondas superficiales que producen un movimiento elíptico retrógrado del suelo. La existencia de estas ondas fue predicha por John William Strutt, Lord Rayleigh, en 1885. Son ondas más lentas que las ondas internas y su velocidad de propagación es casi un 90% de la velocidad de las ondas S. Rayleigh Wave 1 i Figura 2
Terremoto Un terremoto también llamado sismo, temblor, temblor de tierra o movimiento telúrico, es un fenómeno de sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producida por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Los más comunes se producen por la actividad de fallas geológicas. También pueden ocurrir por otras causas como, por ejemplo, fricción en el borde de placas tectónicas, procesos volcánicos o incluso pueden ser producidas por el hombre al realizar pruebas de detonaciones nucleares subterráneas. El punto de origen de un terremoto se denomina foco o hipocentro. El epicentro es el punto de la superficie terrestre que se encuentra directamente sobre el hipocentro. Para medir la energía liberada por un terremoto se emplean diversas escalas, entre ellas, la escala de Richter que es la más conocida. Medidas de un terremoto, Intensidad La intensidad no permite medir el movimiento del suelo, pero si los efectos que ellos producen en la superficie en donde causan daños al hombre y a las construcciones. A fin de no confundir magnitud e intensidad, dos terremotos de igual magnitud pueden generar en superficie intensidades máximas muy diferentes. La intensidad es un parámetro muy importante para el estudio de terremotos históricos, es decir terremotos ocurridos en épocas cuando no habían sismógrafos (el primer sismógrafo data de 1880, John Milne). Los diferentes tipos de archivos de la época aportan información muy valiosa sobre los efectos de los terremotos históricos y después de un análisis crítico es posible estimar las intensidades en las regiones comprometidas por el terremoto, proporcionando de esta manera una herramienta útil para medir el tamaño de los terremotos históricos.
Usos de las ondas sísmicas Estudios del terreno : La prospección geofísica constituye una herramienta muy versátil en estudios del terreno permitiendo obtener información de carácter continuo en forma de modelos bidimensionales y tridimensionales de la estructura interna del terreno. Geotecnia: La prospección geofísica como metodología complementaria en los estudios geotécnicos (actualmente obligatorios en la ejecución de obras de viviendas, industrias y obra pública), representa una herramienta capaz de proporcionar una gran cantidad de información, en poco tiempo y con costes ajustados. Las aplicaciones más habituales en geotecnia son la estimación de la profundidad del sustrato rocoso, caracterización de deslizamientos, estimación de ripabilidad de terreno, localización de huecos, fallas, etc... Medio Ambiente: La principal ventaja de las técnicas geofísicas, en los estudios ambientales, es su carácter inocuo con el terreno. Arqueología: El empleo de ciertas técnicas geofísicas en el ámbito de la arqueología aporta dos ventajas principales, por una parte su carácter no
A partir de los valores de velocidad se puede obtener un modelo del subsuelo compuesto por capas de velocidad constante y espesor variable. Este método es muy útil para determinar, de manera rápida, la estructura del subsuelo. Figura 3. Modelo de sísmica de refracción Sísmica de Reflexión: Cuando una onda sísmica incide en una discontinuidad que separa dos medios, una fracción de la energía incidente se propaga al segundo medio y el resto se refleja de vuelta al primer medio. La cantidad de energía que se transmite y se refleja depende del contraste de impedancia acústica entre ambos medios y del ángulo de incidencia. El contraste de impedancias dependerá de la litología que se encuentra en el medio. En un ensayo de sísmica de reflexión vertical se instalan una serie geófonos a lo largo de una línea de adquisición y se registra la vibración del terreno inducida mediante una fuente conocida. Figura 4. Modelo de sísmica de reflexión
Tomografía Sísmica: La tomografía sísmica es un método geofísico similar a la sísmica de refracción tradicional. La principal ventaja de este método es el grado de detalle de los modelos y que la presencia de capas de baja velocidad, fuertes gradientes laterales o elevados buzamientos no son limitaciones. La tomografía sísmica se basa en la inversión de residuos (diferencia entre tiempos de recorridos de ondas P observados y teóricos). El proceso de inversión es un proceso iterativo, en el que un modelo inicial se actualiza hasta dar lugar al modelo final. Figura 5. Modelo de tomografía Sísmica 1
● http://www.geofisica-consultores.es/es/sismica.html ● http://www.geofisica-consultores.es/es/aplicaciones.html ● https://es.wikipedia.org/wiki/Onda_s%C3%ADsmica ● Ato, K. y P. Ríci-’ARDs (1980): Quantitative seismology, theory and methods 1 and 11. W.H. Freeman, San Francisco. ● BOATWRICJHT, J. (1980): A spectral theory for circular seismie sources: simple estimates of soerce dimension, dynamic stress drop, and radiated seisniic energy. Bulí. Seism. Soc. Am., 70, 1-27. ● CORREJO, A. y X. LANA (1985): Determinación del tensor del momento sísmico, inMecanismo de los terremotos y tectonica, eds. A.Udías, D. Muñoz y E. Buforn,pp. 101-116. Universidad Complutense, Madrid. ● CERVENY, y., [A. MoLoTKov y 1. PsuNcíK (1977): Ray method in seismology. Univerzita Karlova, Praha.
