3. El metodo sismico

Estoy viendo en la televisión un reportaje sobre el terremoto de San Francisco de 1906. El reportaje me hace reflexionar y preguntarme si en la Península Ibérica se han producido terremotos tan destructivos como el de San Francisco. Consulto internet y me sorprendo al conocer que en la Navidad de 1884 se produjo un gran terremoto en Arenas del Rey (Granada) en el que murieron más de 800 personas.
Imagen 9. Fuente desconocida bajo licencia Creative Commons.
Me dedico a investigar y descubro que los terremotos no sólo producen daños, sino que podemos obtener información sobre el interior terrestre a partir de su análisis.
Los terremotos son vibraciones del terreno originadas al fracturarse enormes masas de rocas como consecuencia de fuerzas internas debidas al movimiento brusco de la corteza terrestre. Cuando estas masas se fracturan, se libera una gran cantidad de energía que se propaga en forma de ondas, ondas sísmicas, similares a las que se forman al lanzar una piedra al agua. Se transmiten en todas las direcciones, tanto por el interior de la roca como por la superficie.
Las fracturas originadas en el terreno se denominan fallas. El punto de origen de los terremotos se localiza en el interior del terreno a una profundidad variable y se denomina hipocentro. El lugar de la superficie más próximo a este, en el que se libera la energía transmitida, es lo que denominamos epicentro.
Imagen 10. Fuente ISFTIC bajo licencia creative Commons.
Las ondas sísmicas se propagan siguiendo las mismas leyes físicas que cualquier otra onda. Si pasan de un medio de distinta densidad cambian su velocidad. Sufren procesos de reflexión y refracción. Las características de la transmisión de las ondas, los lugares de la superficie donde se detectan y el tiempo que tardan en llegar permiten deducir los límites entre distintos materiales en el interior de la Tierra y, por tanto, la estructura interna del planeta.
Icono IDevice Actividad
El método sísmico es el procedimiento que más información proporciona acerca de la estructura terrestre. Se basa en el estudio de los terremotos y de la forma de propagación de las ondas sísmicas.

Las ondas sísmicas son de varios tipos:
  • Ondas P o primarias. Son ondas longitudinales de compresión. Desplazan las partículas del terreno en la dirección de propagación. Se transmiten en medios sólidos y fluidos. Son las ondas que se mueven a mayor velocidad.
  • Ondas S o secundarias. Son ondas transversales. Desplazan las partículas del terreno perpendicularmente a la dirección de propagación. Se transmiten solo en medios sólidos y su velocidad de propagación es menor que la de las ondas P.
  • Ondas superficiales. Son ondas que se generan al llegar las anteriores a la superficie del terreno. Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas ondas. Son de dos tipos: Ondas Rayleigh o R y ondas Love o L que se comportan como ondas longitudinales y tranversales respectivamente.

Imagen 11. Fuente ISFTIC bajo licencia Creative Commons.
Icono de IDevice de pregunta Pregunta de Elección Múltiple
1. Las ondas sísmicas que menos información aportan al estudio de la estructura de la Tierra son:
  
Ondas P.
Ondas S.
Ondas superficiales.

2. Una característica de las ondas P es que ...
       
Dejan de propagarse antes que las ondas S.
Se transmiten a través de los fluidos.
No se propagan en un magma.
Es un tipo de onda superficial.

3. La velocidad de las ondas P, cuando se transmiten de un medio formado por un sólido denso a un medio líquido poco denso, ...
  
aumenta.
Ondas S.
Ondas superficiales.

Los sismógrafos son los aparatos que registran y miden la magnitud de un terremoto, a través de gráficas llamadas sismogramas.

El sismógrafo más sencillo tiene una masa suspendida que permanece inmóvil durante el terremoto. Esta masa posee un lápiz que dibuja una línea sobre un rollo de papel que se desplaza sobre un tambor dotado de un motor que lo mueve. La vibración del tambor durante el seismo registra en el papel las oscilaciones.

Imagen 12. Fuente Bert 2332 bajo licencia Creative Commons.

La red de sismógrafos ha permitido conocer los lugares de la superficie donde se originan las ondas y el tiempo que tardan en llegar a la superficie. Esta información permite deducir los límites entre diferentes materiales en el interior de la Tierra.

Para saber cómo es la estructura de la Tierra, hemos sido capaces de producir artificialmente terremotos que nos permiten recoger información sin la necesidad de esperar a un seismo natural. Este sistema tiene otras aplicaciones como descubrir si existen a cierta profundidad bolsas de agua, petróleo, gas o minerales de interés económico.

La velocidad de propagación de las ondas es mayor cuanto mayor es la densidad y la rigidez de los materiales que atraviesa.

Como sabemos por la información que aportan otros medios indirectos, la densidad de los materiales aumenta con la profundidad. Este hecho hace que las ondas sísmicas se muevan más rápido con la profundidad, si no hay un cambio de estado en los materiales. De esta forma, la velocidad de propagación de las ondas sísmicas cambia de forma gradual y producen al avanzar hacia el interior, la desviación de la trayectoria por efectos de la reflexión y/o refracción al atravesar materiales con diferentes características.

Como consecuencia, provoca que en la superficie terrestre aparezcan zonas en las que no se detectan ciertas ondas sísmicas por que las ondas van a llegar a puntos de la superficie más separados de lo que era de esperar si hubiesen mantenido la tendencia de cambio en su trayectoria curva. Son las zonas de sombra.

Imagen 13. Fuente Javier lópez bajo licencia Creative Commons.


Los cambios bruscos en la velocidad de propagación de las ondas indican la existencia de zonas de transición entre dos capas de diferente naturaleza. A estos cambios se les denomina discontinuidades e indican una superficie de separación entre dos capas de materiales de distinta rigidez.

Icono IDevice Actividad
La velocidad de desplazamiento de las ondas sísmicas depende de la composición de los materiales por los que se propaga y el estado físico de los mismos.

Pregunta Verdadero-Falso
Lee con atención.


La velocidad de las ondas en una zona del interior del planeta formada por los mismos materiales disminuye con la profundidad debido a que la presión hace que los materiales se hagan menos densos.

Verdadero Falso
Pregunta de Selección Múltiple
Una discontinuidad nos indica ....
que está aumentando la rigidez de los materiales
que hay un cambio en la composición química de los materiales.
que hay un cambio en el estado físico de los materiales.
el epicentro de un seismo.



Icono de iDevice Caso de estudio
Como hemos indicado, la dirección y velocidad de propagación de las ondas sísmicas varía cuando cambia la naturaleza de los materiales que atraviesan. Las ondas sísmicas se propagan a mayor velocidad cuanto mayor es la rigidez de los materiales.
Basándote en la información que acabas de leer sobre el comportamiento de las ondas sísmicas; y a partir de la información suministrada por el siguiente esquema, que representa la dirección de propagación de las ondas S a través de un planeta imaginario. ¿Cual es el estado físico de los materiales de este planeta?
Imagen 13. Fuente Javier lópez bajo licencia Creative Commons.

Icono IDevice Objetivos

Actualmente existen métodos más sofisticados como la tomografía sísmica que proporciona información 3D de la distribución de velocidades de ondas en el interior. Esta técnica se basa en el análisis de las diferencias de velocidad de las ondas sísmicas respecto a un valor promedio teórico. Los datos se comparan en un ordenador que fabrica imagenes virtuales de secciones del interior terrestre. El análisis de la distribución de velocidades permite detectar anomalías positivas que se interpretan como zonas más frías, de material más denso que tiende a hundirse, y negativas, que se interpretan como zonas más calientes, de material menos denso que tiende a ascender generando corrientes de convección.

Imagen 14. Fuente UPM bajo licencia Creative Commons.

 


Icono de iDevice Actividad de Espacios en Blanco
Completa las siguientes frases.

La velocidad de las ondas sísmicas aumenta con la rigidez y la de las rocas que atraviesan.

Las ondas se propagan más rápidamente que las ondas .

Las ondas atraviesan materiales y las ondas S sólo atraviesan materiales .

Las ondas no aportan informacion sobre el interior terrestre.

 

  

Icono de iDevice Actividad de Espacios en Blanco
Contesta a las siguientes preguntas:
¿Cómo se denomina el lugar de la superficie terrestre más cercano al punto donde se ha producido un terremoto?

 

¿Cómo se denomina el aparato encargado del registro de las ondas sísmicas?

 

¿Qué tipo de ondas sísmicas se transmiten por todo tipo de medios?