Geodinamica Interna

GEODINÁMICA INTERNADr. Ing. Zenón Aguilar Bardales

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA LIMA-PERUFacultad de Ingeniería Civil

Principios Básicos de Sismología Para Ingenieros

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID

Bommer J. (1994), “Sismología para Ingenieros”, Universidad Centroamericana JoséSimeón Cañas, El Salvador.

Bolt B. (1981), “Terremotos”, Editorial Reverté.

Herraiz M. (1997), “Conceptos Básicos de Sismología para Ingenieros” CISMID-UNI.

Richter C.F. (1958), “Elementary Seismology”, W.H. Freeman and Co, San Francisco.

Sauter F. (1989), “Introducción a la Sismología, Fundamentos de Ingeniería Sísmica”,Instituto Tecnológico de Costa Rica, Costa Rica.

Tavera H. (1993), “La Tierra, Tectónica y Sismicidad”, Instituto Geofísico del Peru, Lima.

Udías A. y Mezcua J. (1996) “Fundamentos de Sismología”, Universidad CentroamericanaJosé Simeón Cañas, El Salvador.

ReferenciasReferencias



La TierraLa Tierra- La más grande y densa de los planetas

- Gira sobre sí misma en 23 horas 36 minutos

- Tiene forma de elipsoide de revolución

- El 71% del total de superficie está cubierta por agua

- Está construída por 4 zonas concéntricas

Corteza 30 km.

Manto 2891 km.

Núcleo externo 5150 km.

Núcleo interno centro de la tierra

- Los sismos se localizan hasta profundidades de 500-700 km en la corteza y manto superior.


Estructura del Planeta Tierra

H. Tavera, IGP


PERMIAN225 millons years ago

TRIASIC200 millons years ago


JURASSIC135 millons years ago

CRETASEOUS65 millons years ago


PRESENT DAY





Los Andes del Perú




SISMOSSISMOS

Vibraciones de la corteza terrestre causada por ondas de esfuerzos que se generan por súbita liberación de energía elástica acumulada en la corteza y parte superior del manto terrestre


SISMOS INTERPLACASISMOS INTERPLACA

Sismos que ocurren en la zona de subducción de las placas tectónicas, se conoce también como sismos de subducción

SISMOS INTRAPLACASISMOS INTRAPLACA

Sismos que ocurren en el interior de una placa tectónica, en la zona de interacción de las placas


En la zona continental, los sismos se originan en planos de fallas que se generan por la concentración de esfuerzos tectónicos


FACTORES DE UN SISMO QUE INFLUYEN EN LA FACTORES DE UN SISMO QUE INFLUYEN EN LA GENERACIGENERACIÓÓN DE DAN DE DAÑÑOSOS

- FUENTE: Tamaño de la fuente, ubicación del foco, propagación de la ruptura, efecto de directividad.

- MEDIO DE PROPAGACIÓN: Atenuaciones geométricas, Amortiguamientos inelásticos.

- EFECTOS LOCALES DE SITIO: Amplificación Sísmica, Cambio del contenido de frecuencias, Licuación, Densificación, Deslizamientos, etc.


PROCESO DE RUPTURA DE LA FUENTEPROCESO DE RUPTURA DE LA FUENTE


EFECTOS DEL MEDIO DE PROPAGACIEFECTOS DEL MEDIO DE PROPAGACIÓÓN Y DE LAS CONDICIONES N Y DE LAS CONDICIONES LOCALES DE SITIO LOCALES DE SITIO -- TERREMOTO DE MTERREMOTO DE MÉÉXICO (1985).XICO (1985).


MEDIDA DE LOS SISMOS

Hay dos maneras diferentes de medir los sismos:Por su magnitud y por la intensidad.

Magnitud

Cantidad de energía que se libera durante el evento sísmico.Es decir, se cuantifica de una forma instrumental la energíaliberada de su foco.


ESCALAS DE MAGNITUDES SÍSMICAS

1. Magnitud de Richter

2. Magnitud mb

3. Magnitud Ms

4. Magnitud Mw (Kanamori)

Energía

Log E = 5.8 + 2.4 mbLog E = 11.8 + 1.5 Ms



Intensidad

Es la fuerza con que se siente en un punto dado y se mide por sus efectos destructivos. Es decir, es un parámetro quese mide estimando cualitativamente los daños producidos por el terremoto.


ESCALAS DE INTENSIDADES SÍSMICA

1. Escala de Intensidad Mercalli Modificada MM (XII grados)

2. Escala de Intensidades MSK-64 (XII grados)

3. Escala de Intensidades Japonesa (JMA - VII grados)


CENTRO PERUANO JAPONÉS DE INVESTIGACIONESSÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES FIC - UNI






Todas las estructuras destruidas o gravemente dañadas, cambios en la topografía, grandes grietas con importantes desplazamientos, desviación de ríos y formación de lagos.

XII

XI

X

IX

VIII

VII

VI

V

IV

III

II

I

ESCALA DE INTENSIDAD SISMICAMSK (abreviada)

Daños importantes en todas las construcciones, carreteras fuera de servicio y canalizaciones destruidas. Deformaciones considerables en el terreno con anchas grietas y muchos deslizamientos de tierras.

Colapso de la mayoría de construcciones tipo A, y algunas B, destrucción de muchas y colapso de algunas de C. Daños serios en presas y puentes, ondulación de rieles y pavimento. Grandes grietas en terreno con anchas grietas y muchos deslizamientos de tierras.

Pánico general. Colapso de construcciones tipo A, destrucción de C. Dobla tipo A, destrucción de C. Doblamiento de raíles, rotura de carreteras. Numerosas grietas en terreno y desprendimiento de rocas y tierras. Licuefacción, extrusión de agua, arena y fango.

Miedo y pánico general. Destrucción y algunos colapsos de construcciones de Tipo A, daños graves y alguna destrucción en B, moderados y algún grave en C. Derrumbamiento de muros, deslizamiento de laderas y barrancos, grietas grandes en terreno, cambios de caudal.

Mayoría aterrorizada. Graves daños en construcciones tipo A, llegando a destrucción completa, moderados en B y ligeros en C. Deslizamientos de tierras, cambios de caudal en manantiales y pozos.

Temor generalizado. Posible rotura de vajilla, caída de objetos, movimiento de muebles pesados. Daños moderados en construcciones de tipo A, ligeros en B. Grietas pequeñas en terrenos, deslizamientos y cambios de nivel en pozos

Sentido por todos dentro y fuera de edificios. Caída de objetos ligeros, golpear las puertas y ventanas. Ligeros daños en construcciones de tipo A.

Sentido por todos en edificios y algunos en el exterior. Vibración de puertas y ventanas, balanceo de objetos colgados y movimientos de muebles.

Perceptible por algunos en edificios. Ligero balanceo de objetos colgados.

Perceptible sólo por pocas personas en pisos altos.

Registrado sólo instrumentalmente.


C

B

A

TIPOS DE CONSTRUCCION

Estructura metálica o de hormigón armado.

Muros de ladrillo, bloques de mortero, mampostería con mortero, entramado de madera.

Muros de mampostería en seco o con barro, adobe y tapial.

ESCALA DE INTENSIDAD SISMICA MSK (abreviada)


LOCALIZACION ESPACIAL Y TEMPORALLOCALIZACION ESPACIAL Y TEMPORALDE LA FUENTE SISMICADE LA FUENTE SISMICA

- Distribución de Intensidades (Mapas de Isosistas)

- Algoritmos basados en datos del tiempo de llegada de las

ondas P y S a las estaciones de registro.

- Simplificación: Asumir una zona llana y homogénea donde

las velocidades de las ondas P y S son constantes.


GEOPHYSICAL INSTITUTE OF PERUMSK SEISMIC INTENSITIES

Cerro de Pasco

Canta

Jauja

Huancayo

P A C I F I C

C H I L E

B O

L I

V I

A

Ayacucho

Andahuaylas AbancayCusco

Huancavelica

3

2

3

3

44 4

445

555

55

55

55 5

55

5

LIMA

Tambo de Mora

Huaytará

Saramarca

Chuquipampa

2

6

5

66 6

66

55

66

66

6 6

5

77

4

4

4

3

3

0°

4°

8°

12°

16°

0°

4°

8°

12°

16°

81° 77° 73° 69°

81° 77° 73° 69°

Camaná

LucanasPuquio

San Andrés

Santa Lucía

Cotahuasi

CaravelíChuquibamba

Arequipa

Moquegua

Lomas

Chala

Atiquipa

AcaríOtopara

Yauca

San Vicente de CañeteSan Luis

PiscoParacas

Laguna Grande Guadalupe IcaLos Aquijes

Palpa

El Ingenio

Bella UniónSan Juan

San Nicolás

Atico

Ilo

Tacna

Caliques6 Nasca

Chincha

Jahuay

Asia+

+

+

+ +-

+ +Ocucaje

La VentaSantiago

+

+

-

+

+

+

+++

-

-

78 77 76 75 74 73 72 71 70 69

1

1

1

1

1

1

1

12Huacho

Matucana

+Lurín

MalaChilca

Quilmaná-

-

-

3+Mollendo

Arica

-

Puno

1

Omate3

3 - Chivay

2 Sicuani

22+4-

3

-

O C E A N

NOV, 12 1996 NASCA EARTHQUAKE

P A C I F I C

O C E A N

EPICENTER

200 km0 100

SCALE

2

3

4

5

6

7

7

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GEOPHYSICAL INSTITUTE OF PERUMSK SEISMIC INTENSITIES

Cerro de Pasco

Canta

Jauja

Huancayo

P A C I F I C

C H I L E

B O

L I

V I

A

Ayacucho

Andahuaylas AbancayCusco

Huancavelica

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LIMA

Tambo de Mora

Huaytará

Saramarca

Chuquipampa

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81° 77° 73° 69°

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Camaná

LucanasPuquio

San Andrés

Santa Lucía

Cotahuasi

CaravelíChuquibamba

Arequipa

Moquegua

Lomas

Chala

Atiquipa

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Yauca

San Vicente de CañeteSan Luis

PiscoParacas

Laguna Grande Guadalupe IcaLos Aquijes

Palpa

El Ingenio

Bella UniónSan Juan

San Nicolás

Atico

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Tacna

Caliques6 Nasca

Chincha

Jahuay

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La VentaSantiago

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12Huacho

Matucana

+Lurín

MalaChilca

Quilmaná-

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Arica

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Puno

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Omate3

3 - Chivay

2 Sicuani

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O C E A N

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P A C I F I C

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EPICENTER*

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MAPA DE ISOSISTAS DEL TERREMOTO DE NASCADEL 12 NOV. 1996 (IGP, 1997)


Terremoto de Terremoto de AticoAtico del 23 de Junio del 2001 y rdel 23 de Junio del 2001 y rééplicas de magnitud plicas de magnitud elevada ocurridos al 27 de Junio del 2001 elevada ocurridos al 27 de Junio del 2001 -- IGPIGP


REGISTRO DE UN MOVIMIENTO SISMICO (SISMOGRAMA)REGISTRO DE UN MOVIMIENTO SISMICO (SISMOGRAMA)


IDENTIFICACION DE LAS FASES DEL MOVIMIENTOIDENTIFICACION DE LAS FASES DEL MOVIMIENTO


IDENTIFICACION DE LAS FASES DEL MOVIMIENTOIDENTIFICACION DE LAS FASES DEL MOVIMIENTO


LOCALIZACILOCALIZACIÓÓN ESPACIAL DE UN SISMON ESPACIAL DE UN SISMO


-2°

-86° -84° -82° -80° -78° -64°-76° -74° -72° -70° -68° -66°

-64°-76° -74° -72° -70° -68° -66°-86° -84° -82° -80° -78°

Lon : -75.94° W Lat : -15.47° S Prof : 46.0 Km. Mag : 6.3 Md

Date : 12 Nov. 1996 Time : 16h 59m 38.69s GMTIGP

0°

-4°

-6°

-8°

-10°

-12°

-14°

-16°

-18° -

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0

EPICENTRO DEL TERREMOTO DE NASCA DEL 12 NOV. 1996 (IGP,1997)


Terremoto de San Francisco 1906


Terremoto de Kobe Enero 1995








Terremoto del 12/11/96en la zona sur del Perú17 muertos, 624 heridoy 92,713 damnificados


VULCANISMO


ACTIVIDAD VOLCÁNICASe presenta predominantemente en las zonas de Se presenta predominantemente en las zonas de divergencia y convergencia de las placas divergencia y convergencia de las placas tecttectóónicas. Hay dos tipos de actividad volcnicas. Hay dos tipos de actividad volcáánica:nica:

EFUSIVA:EFUSIVA: Es un derrame de lava muy fluida que se Es un derrame de lava muy fluida que se presenta principalmente en las dorsales o zonas de presenta principalmente en las dorsales o zonas de divergencia de las placas tectdivergencia de las placas tectóónicasnicas.

EXPLOSIVA:EXPLOSIVA: Se produce por el ascenso de magma de alta viscosidad a través de fracturas de la corteza. El gas atrapado por este material produce un incremento de presión en la cámara de magma generando erupciones explosivas.


MATERIALES QUE EMITEN LOS VOLCANES

1.1. Flujos Flujos PiroclPirocláásticossticos

2. Flujos de Lodo Volcánico o Lahar

3. Flujos de Lava

4. Bombardas y Cenizas Volcánicas


Erupción del Volcán Unzen - Japón 1993


Flujos Piroclásticos - Volcán Unzen


Erupción del Volcán del Nevado del Ruiz - Colombia 1985


La Ciudad de Armero, luego de la

Erupción del Volcán del Nevado

del Ruiz (1985)

Flujo de Lodo del Nevado del Ruiz - Colombia 1985


Flujo de Lava del Volcán Nyiragongo - Rep. Del Congo 2002


Damnificados de la Ciudad de Goma, localizada a 18 Km de la cumbre del Volcán Nyiragongo


MAREMOTOS

También llamados Tsunamis.La palabra “tsunami” es de origen japonés.

tsu significa “puerto” y nami “ola”


MAREMOTOS (Tsunamis)

Son fenómenos marítimos que se producen a lo largde las costas. Consisten en trenes de ondas de perilargo que pueden alcanzar alturas de 30 m.

La gran mayoría de maremotos son generados porlevantamientos o hundimientos de los fondosoceánicos causados por sismos de origen tectónico(90% de casos).


GENERACIÓN PROPAGACIÓN EFECTOSCOSTEROS

En Japonés: TSUNAMI = TSU (puerto) + NAMI (ola)En Castellano: M A R E M O T O


PROPAGACIÓNEn las costas:

d=10 mC=35.6 km/hrL=10.6 km


Area de influencia anteun Tsunamis en las costasdel Callao.


Plan de Evacuaciónante Tsunamis en lasCostas del Callao


Eclipse de generación del tsunamis del 21/02/96(Ciudades de Trujillo,Salaverry y Chimbote).




ANÁLISIS DE RIESGO Y VULNERABILIDADDE TSUNAMIS

1. Identificación del área objeto del estudio de acuera evidencias históricas, tectónica, desarrollosocio-económico presente y futuro.

2. Determinación probable de los límites de inundacy de las alturas de ola.

3. Prospección de campo en la zona de Control deRiesgo de Inundación.


4. Determinación de vulnerabilidad de la población,edificios, estructuras marinas y servicios públicos

5. Elaboración de mapas de las zonas de riesgobasados en los patrones de uso de tierra y en ladeterminación de la vulnerabilidad.

6. Recomendaciones para la redistribución de lapoblación, estructuras y servicios, rutas deevacuación, refugios, y programas de educación.


PLAN PARA SISTEMA DE ALERTA EN EL PACÍFICPROGRAMA DE TRABAJO (UNESCO)

1. Educación y orientaciónMaterial Educativo: folletos, libros de texto, radio,

2. Datos históricos e informaciónBúsqueda, recolección, análisis, manejo, difusión,

3. ComunicacionesTecnologías para transmisión de información dealturas de ola y áreas de inundación.


4. Investigación aplicadaEstudio de generación, propagación e

interacción conla costa. Modelo de alturas de ola, áreas

inundables.5. Equipamiento

Sismógrafos, mareógrafos, equipos de cómputo.Instalación, mantenimiento, uso, manuales.

6. Centros de alerta regionalesApoyo a su desarrollo en Asia, Centro y

Sudamérica,Pacífico Suroeste y otras regiones.

Documents

Geodinamica Interna