Los terremotos: fenómenos geológicos de alto impacto

Resumen

La corteza terrestre tanto oceánica y continental se encuentra fragmentada en placas tectónicas, las cuales presentan en sus bordes movimientos: concordantes, discordantes o transformantes, estos movimientos deforman a las rocas en sus bordes de placa a lo largo de las fallas geológicas en las cuales se producen la mayoría de los terremotos, el movimiento continuo de las placas deforma a las rocas hasta que vuelven a fracturarse, razón por la cual los terremotos son repetitivos.

Durante estos fenómenos, las ondas sísmicas irradian en el interior de la Tierra (ondas sísmicas primarias y secundarias), mientras que las ondas superficiales impactan el suelo y las estructuras que están sobre el suelo, bajo esta condición, un terremoto se cuenta entre las fuerzas naturales más destructivas del planeta, más de 3,000 terremotos ocurren anualmente en todo el mundo, de los cuales 75 son significativos y al menos uno de magnitud superior a 8 en la escala de Richter.


Palabras clave: Corteza terrestre, placas tectónicas, fallas geológicas, terremotos, ondas sísmicas, energía elástica, resistencia friccional, rebote elástico, sismógrafo, sedimentos blandos, licuefacción, seiches

Abstract

The Earth's crust both oceanic and continental is fragmented in tectonic plates, which present at their edges movements: concordant, discordant or transforming, these movements deform the rocks at their plate edges along geological faults in which most earthquakes occur, the continuous movement of the plates deforms the rocks until they fracture again, which is why earthquakes are repetitive.

During these phenomena, the seismic waves radiate in the interior of the Earth (primary and secondary seismic waves), while surface waves impact the soil and the structures that are on the ground, under this condition, an earthquake counts among the most destructive natural forces of the planet, more than 3,000 earthquakes occur annually around the world, of which 75 are significant and at least one of magnitude greater than 8 on the Richter scale.


Keywords: Earth crust, tectonic plates, geological faults, earthquakes, seismic waves, elastic energy, frictional resistance, elastic bounce, seismograph, soft sediments, liquefaction, seiches

Desarrollo del tema

Un terremoto es la vibración de la Tierra producida por una rápida liberación de energía, los cuales son producidos por el deslizamiento de la corteza terrestre (oceánica y continental) a lo largo de una falla geológica activa, de igual manera una erupción volcánica y detonaciones de bombas atómicas generan terremotos.

La Teoría de la Tectónica de Placas explica la distribución de los terremotos en el Cinturón de Fuego del Pacífico, junto con la mayor actividad volcánica del planeta, provocado por la interacción de placas en sus bordes de tipo convergente, divergente y transformante, es el tipo de borde convergente que implica un choque de placas las cuales pueden ser oceánica- continental y continental-continental, el choque de la placa oceánica-continental, genera una fosa o trinchera en la corteza oceánica mientras que en la placa continental genera sismos, volcanes y sierras de origen volcánico,  tal es el caso de la interacción de la placa Norteamericana contra la del Pacífico y la de Cocos que frente a las costas del Pacífico en México por otra parte, el choque de la placa continental contra continental, produce sismos y volcanes, mientras que los bordes divergentes generan islas de origen volcánico como Islandia y las Canarias, entre tanto que los bordes transformantes generan deslizamientos laterales a lo largo de una falla que producen sismos importantes.

H. F. Reid de la universidad de Johns Hopkins en 1907 explicó el mecanismo de un terremoto de la siguiente manera: primero se observa una falla geológica o rotura preexistente de la roca, las fuerzas tectónicas deforman lentamente las rocas de la corteza en ambos lados de la falla, flexionando la estructura, posteriormente las rocas se van doblando al momento que almacenan energía elástica, al superarse la resistencia friccional (fuerza que mantiene unida a las rocas) se produce el deslizamiento en los puntos más débiles (foco del sismo), el desplazamiento provoca un aumento de los esfuerzos en zonas más alejadas a lo largo de la falla, donde un nuevo deslizamiento liberará la mayor parte de la energía elástica acumulada.

Este deslizamiento permite que la roca vuelva a su posición de partida, las vibraciones conocidas como terremoto se producen cuando la roca vuelve elásticamente a su forma original, este salto atrás, recibe el nombre de rebote elástico, liberando rápidamente energía en forma de ondas sísmicas (primarias, secundarias y superficiales)

EL foco es el lugar del interior de la Tierra donde se originan las ondas sísmicas, el epicentro (epi= sobre; centr= punto), encima del foco, el 90% de los terremotos se produce a profundidades inferiores a 100 km y coinciden con los más dañinos, de manera general oscilan entre los 5km y los 700 km.

Existen dos escalas para clasificar a los terremotos: la escala de Mercalli que mide la intensidad y la escala de Richter que mide la energía liberada durante un sismo, esta última es de tipo logarítmica y se basa en la mayor amplitud de la mayor onda sísmica, registrada en un sismógrafo (seísmos= sacudida; graph= escribir), en esta escala un aumento de diez veces en la amplitud de onda corresponde a un incremento de 1 en la escala de magnitud, debido a esto un terremoto de magnitud 5 es 10 veces mayor que la producida por un terremoto de 4 en la escala de Richter, además cada unidad de magnitud Richter corresponde a un aumento de la energía de 32 veces, por ejemplo un terremoto de 6.5 libera 32 veces más  energía que uno de 5.5 y aproximadamente 1000 veces más energía que uno de magnitud de 4.5 y uno de 8.5 grados en la escala de Richter libera millones de veces más energía que los terremotos más pequeños sentidos por seres humanos.

Es necesario indicar que el daño en un terremoto es provocado por las ondas superficiales que impactan en el suelo y en las estructuras que están sobre ellas, se encuentra en función de la naturaleza del suelo en el que están construidas las estructuras, es decir existen sedimentos blandos que amplifican las vibraciones provocando daños estructurales, en el sismo de 1985 de México, las vibraciones se intensificaron 5 veces debido a los sedimentos blandos y a los restos del lecho de un antiguo lago que subyace en algunas zonas de la Ciudad de México (CDMX) que provocaron el fenómeno de licuefacción que implica que los sedimentos no consolidados están saturados de agua razón por la cual el suelo estable se convierte en un fluido móvil que no soporta edificios ni demás estructuras.

El sismo ocurrido el 19 de Septiembre de 2017 tuvo un valor de 7.1 en la escala de Richter, el cual tuvo su epicentro entre Morelos y Puebla, en el que las ondas superficiales aunado al fenómeno de licuefacción provocaron daños estructurales fuertes en la CDMX y la muerte de un  número importante de cientos de personas, además se generaron Seiches que son oscilaciones de agua dentro de los cuerpos de agua (río, lago, estanque o laguna) en Xochimilco.

Tulancingo de Bravo Hidalgo también se vio afectado por la cercanía del foco del sismo pero la afectación fue menor debido a que el fenómeno de licuefacción no existe y a la composición del suelo y del basamento que corresponde a rocas de origen volcánico.

La interacción en los bordes de placas no puede detenerse ya que en el manto superior existe una capa composicional de la Tierra llamada Astenosfera sobre la cual “cabalgan” las placas tectónicas generando los movimientos antes descritos y provocando sismos de manera cotidiana, cuya sociedad debe estar preparada ante estos fenómenos de carácter geológico y algunos provocados por el hombre.

Referencias Bibliográficas

Tarbuck, E. J., Lutgens, F. K., y Tasa, D. (2005), Ciencias de la Tierra, Madrid España: Pearson Educación S. A.


[a] Escuela Preparatoria Número 2 Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Correo: sky_erick02@hotmail.com