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sismos cenapred sismos 3 4 introducción constitución interna de la tierra corteza manto núcleo externo núcleo interno 6 8 tectónica de placas relación entre la tectónica de placas y la sismicidad mundial ondas sísmicas tipos de sismos sismos naturales sismos artificiales 9 12 14 17 19 20 21 26 27 28 maremotos escalas de intensidad y magnitud escala de intensidad mercalli modificada abreviada zonas sísmicas en el mundo sismicidad en méxico regionalización sísmica brecha sísmica de guerrero instrumentación sísmica instrumentos de registro redes de observación sísmica sistema de alerta sísmica red de observación sísmica del cenapred 36 37 41 44 conclusiones qué hacer antes durante y después de un sismo glosario bibliografía 1

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sismos cenapred introducción por su ubicación geográfica méxico se encuentra sujeto a diversos fenómenos naturales que pueden derivar en casos de desastre entre las calamidades a las que mayormente está expuesto el territorio nacional resaltan los sismos que en el transcurso de la historia han sido de significación especial tanto por su frecuencia como por los daños que han ocasionado particularmente los ocurridos en la ciudad de méxico en septiembre de 1985 en la dinámica de la naturaleza de nuestro país la presencia de fallas geológicas activas y la acción de las placas tectónicas son factores siempre presentes en la ciudad capital y en otras ciudades del país a estos elementos se adicionan características adversas del subsuelo y gran densidad poblacional que propician riesgo sísmico figura 3 la solidaridad mostrada por la población como respuesta a la tragedia provocada por los sismos de 1985 reflejó la necesidad de contar con instituciones dedicadas al estudio y prevención de los desastres figura 1 el sismo del 19 de septiembre de 1985 produjo el colapso parcial o total de edificios en la ciudad de méxico ante tales hechos la acción gubernamental se orienta a informar y capacitar a los ciudadanos para enfrentar eficazmente los fenómenos sísmicos con base en conocimientos objetivos de ahí que el propósito particular de este fascículo sea presentar la información sísmica más reciente y contribuir a la consolidación de la cultura de protección civil sobre la cual se habrán de sustentar las acciones en pro de la prevención de desastres en búsqueda de una percepción de conjunto en cada artículo de esta edición se abordan temas distintos y complementarios acerca de la dinámica de nuestro planeta que estamos seguros habrán de redundar en una mayor cultura de protección civil en méxico figura 2 el sismo de junio y septiembre de 1999 con epicentro en el sur del estado de puebla produjo graves daños especialmente en inmuebles históricos e iglesias 3

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cenapred sismos constitución interna de la tierra el conocimiento actual acerca del interior de la tierra es resultado de numerosos estudios científicos en su mayoría basados en la propagación de las ondas sísmicas a través del propio material terrestre de esta manera ha sido posible determinar su composición y dividirla en varias capas concéntricas del exterior al interior son corteza manto núcleo externo y núcleo interno fig.5 para el estudio de la actividad sísmica es de particular importancia la cubierta rígida de nuestro planeta constituida por la corteza y la parte superior del manto a esta cubierta se le denomina litosfera el promedio de su espesor es de 100 km corteza se inicia en la superficie y llega hasta una profundidad promedio de 35 km en algunas zonas continentales como las cadenas montañosas puede ser mayor en otras bajo los océanos su espesor es menor unos 10 km la corteza es completamente sólida y fracturable figura 4 fotorelieve del contienente americano donde se observa la textura de la corteza terrestre atmósfera corteza manto núcleo externo núcleo interno manto comprende desde la parte inferior de la corteza hasta aproximadamente 2 900 km de profundidad debido a las condiciones de temperatura y presión imperantes en el material de esta capa su estado físico oscila entre sólido y plástico figura 5 corte de la tierra en el que se muestra su estructura interna núcleo externo su espesor es de unos 2 300 km comprendidos entre los 2 900 y los 5 200 km de profundidad con base en datos sismológicos se ha podido inferir que es líquido esto se puede deber a condiciones de temperatura elevada 4

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sismos cenapred núcleo interno Éste es el centro de la tierra su diámetro es de 2,340 km según se ha calculado se encuentra en estado sólido figura 6 distribución de las capas internas del planeta y algunas de sus características físicas figura 7 mapa de la tierra mostrando la distribución actual de los continentes 5

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cenapred sismos tectónica de placas en 1620 sir francis bacon reconoció claramente que existe correspondencia en la forma de las líneas de la costa atlántica de américa y las de África occidental con esta base en 1912 alfred wegener desarrolló la teoría de la deriva continental en ella se afirma que hace 200 millones de años los continentes actuales integraban un supercontinente denominado pangea fig 8 al moverse constantemente sobre un supuesto sustrato viscoso los continentes llegaron a ocupar su posición actual fig 9 figura 8 el supercontinente llamado pangea figura 9 el desplazamiento de los continentes durante diferentes épocas de la tierra en millones de años 6

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sismos cenapred no hay coincidencia entre los límites de las placas y los continentales una sola placa puede contener completa o parcialmente continentes y áreas oceánicas los límites o márgenes entre las placas pueden ser de tres tipos fig 11 a divergentes donde las placas se están separando un ejemplo son las cordilleras oceánicas b convergentes una de las placas se introduce abajo de otra o bien dos placas chocan entre sí ilustración del primer caso es la penetración de la placa de cocos bajo la placa de norteamérica en la costa occidental de nuestro país el efecto más representativo del segundo caso es la colisión entre las placas indoaustraliana y euroasiática cuyos resultados son los plegamientos de grandes proporciones que constituyen la cadena montañosa de los himalaya c de transformación o transcurrentes dos placas se mueven entre sí lateralmente ejemplo la falla de san andrés que cruza el estado de california en los estados unidos y que llega a afectar la parte norte de la península de baja california esta falla no se prolonga en la región del mar de cortés ni en la costa occidental de méxico posteriormente con base en la teoría elaborada por wegener y numerosas contribuciones de geólogos y geofísicos se desarrolló la teoría de tectónica de placas en ella se postula que la litosfera está dividida formando una especie de mosaico de sectores rígidos conocidos como placas las cuales se mueven entre sí y cuyos desplazamientos promedio son de 2 a 12 centímetros por año para entender el mecanismo que impulsa las placas se presenta la figura 10 en ella se muestra que debido al arrastre provocado por corrientes de convección los fragmentos de litosfera se desplazan sobre la parte viscosa del manto estas corrientes transportan el material caliente hacia zonas poco profundas mientras que el material con menor temperatura y mayor densidad es llevado a mayores profundidades figura 10 dinámica de la tierra representada en sección transversal las placas tectónicas formadas por la corteza y parte del manto superior se desplazan lateralmente sobre la capa del manto inferior a mayor temperatura tal vez parcialmente fundida el material fundido asciende por debajo de las crestas de las cordilleras oceánicas al solidificarse da lugar a nueva corteza fuente deriva continental y tectónica de placas selecciones de scientific american placas divergentes placas convergentes placas con movimiento lateral figura 11 tipos de límites entre las placas téctónicas 7

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cenapred sismos relación entre la tectónica de placas y la sismicidad mundial como ya se mencionó la litosfera está dividida en varias placas fig 12 cuya velocidad de desplazamiento es del orden de varios centímetros por año en los límites entre placas donde éstas hacen contacto se generan fuerzas de fricción que impiden el desplazamiento de una respecto a la otra generándose grandes esfuerzos en el material que las constituye fig 13 si dichos esfuerzos sobrepasan la resistencia de la roca o se vencen las fuerzas friccionantes ocurre una ruptura violenta y la liberación repentina de la energía acumulada desde el foco o hipocentro ésta se irradia en forma de ondas que a través del medio sólido de la tierra se propagan en todas direcciones se les conoce como ondas sísmicas figura 12 distribución actual de las placas tectónicas figura 13 formas de desplazamiento típicas de las placas tectónicas 8

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sismos cenapred ondas sísmicas al ocurrir un sismo tres tipos básicos de ondas producen la sacudida que se siente y causa daños sólo dos se propagan en todas direcciones en el interior de la tierra por ello se les denomina ondas internas la más rápida de éstas es la onda primaria u onda p cuya velocidad varía dependiendo del tipo de roca entre 1,100 y 8,000 m/s deformación del material cuando ocurre un terremoto primero se siente en un sitio a cierta distancia del epicentro la onda p con un efecto de retumbo que hace vibrar paredes y ventanas unos segundos después llega la onda s con movimiento vertical de arriba hacia abajo -y viceversa y de lado a lado de tal manera que sacude la superficie del terreno vertical y horizontalmente este es el movimiento responsable del daño a las construcciones en zonas cercanas al epicentro e incluso a distancias considerables trayectoria o dirección de propagación figura 14 deformación elástica producida por el paso de la onda p implica cambios de volumen transitorios la característica principal de esta onda es que alternadamente comprime y expande la roca en la misma dirección de su trayectoria es capaz de propagarse a través de rocas sólidos y de líquidos por ejemplo el magma y los océanos además se puede transmitir a través de la atmósfera en ocasiones personas y animales la perciben como un sonido grave y profundo la segunda onda llamada secundaria u onda s viaja a menor velocidad que la p normalmente entre 500 y 4,400 m/s mientras se propaga deforma el material lateralmente respecto de su trayectoria por esta razón no se transmite en fluidos líquidos y gases deformación del material trayectoria o dirección de propagación figura 15 deformación elástica producida por el paso de la onda s en este caso no se producen cambios de volumen en el material en que se propaga figura 16 colapso de un edificio de concreto reforzado causado por el sismo del 19 de septiembre de 1985 en la ciudad de méxico 9

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cenapred el tercer tipo de ondas sísmicas es el de las llamadas ondas superficiales cuya característica es propagarse por la parte más superficial de la corteza terrestre a medida que la profundidad aumenta disminuye la amplitud de su movimiento las ondas superficiales generadas por el terremoto se pueden clasificar en dos grupos ondas love llamadas así en honor de su descubridor el físico a.e.h love deforman las rocas similarmente a las ondas s aunque únicamente en dirección horizontal ondas rayleigh en honor de lord rayleigh producen movimiento vertical similar al de las olas marinas las ondas superficiales viajan más despacio que las internas de las ondas superficiales las love son un poco más rápidas debido al componente vertical del movimiento de las rayleigh los cuerpos de agua por ejemplo lagos pueden ser afectados a causa del movimiento lateral del sustrato rocoso de lagos y bahías las ondas love que no se propagan en el agua pueden afectar la superficie de estos cuerpos de agua sismos deformación del material trayectoria o dirección de propagación figura 17 características de la propagación de las ondas love su amplitud disminuye con la profundidad deformación del material trayectoria o dirección de propagación figura 18 características de la propagación de las ondas rayleigh el desplazamiento de un punto en la superficie tiene componentes vertical y horizontal figura 19 el sismo del 19 de septiembre tuvo su origen en las costas de michocán produjo los daños mayores en la ciudad de méxico donde cientos de edificios resultaron dañados 10

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sismos cenapred dependiendo del tamaño del temblor y de la cercanía al punto de origen las amplitudes de las ondas varían pueden ser muy pequeñas imperceptibles por el ser humano detectables sólo con instrumentos altamente sensibles o bien tan grandes que pueden alterar de manera permanente el terreno deformando tuberías vías férreas etc durante la ocurrencia de un gran temblor se podría observar como se deforma la superficie del terreno ante el paso de las ondas sísmicas las ondas sísmicas de temblores moderados o grandes alcanzan a ser detectadas con claridad en observatorios de todo el mundo ya que se propagan a través del interior de la tierra y en la superficie de ésta hasta por varias horas figura 21 colapso lateral del viaducto hanshin japón 1995 figura 20 colapso de un viaducto en northridge c.a 1994 figura 22 durante el sismo de kobe japón en 1995 se registraron intensidades sísmicas de grado xi en la escala de mercalli 11

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cenapred sismos tipos de sismos por su origen los sismos se pueden clasificar como naturales y artificiales en general los de origen natural liberan mayor cantidad de energía por tanto sus efectos en la superficie son mayores cabe aclarar que los términos sismo terremoto y temblor son sinónimos nivel nulo de sismicidad estos terremotos consecuencia de deformaciones continentales menos frecuentes que los interplaca pueden tener profundidades similares a éstos 15-30 km o mayores por ejemplo 60 ó 70 km un tipo particular de sismos intraplaca son los llamados locales que son producto de deformaciones del material terrestre debido a concentración de fuerzas en una región limitada los sismos naturales sismos tectónicos se generan por interacción de placas tectónicas de estos sismos se han definido dos clases los interplaca ocasionados por fricción en las zonas de contacto entre las placas ya descrita y los intraplaca que se generan en la parte interna de las placas aun en zonas donde se ha llegado a suponer un sismos volcánicos Éstos son simultáneos a erupciones volcánicas principalmente los ocasiona el fracturamiento de rocas debido a movimiento del magma aunque puede haber decenas de ellos en un día no llegan a ser tan grandes como los anteriores sismos de colapso se generan por derrumbamiento del techo de cavernas y minas generalmente ocurren cerca de la superficie y se sienten en un área reducida epicen tro figura 23 se ilustra la posición del foco o hipocentro y su proyección sobre la superficie del terreno conocida como epicentro 12

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sismos cenapred figura 24 nuestro territorio está expuesto permanentemente a sismos fuertes debido a que la placa de cocos se mueve horizontalmente y se introduce debajo de la placa norteamericana ocasionando deformación y concentración de esfuerzos se produce un sismo cuando dichos esfuerzos rebasan la resistencia de las rocas y se libera repentinamente la energía acumulada sismos artificiales son los producidos por el hombre por medio de explosiones comunes y nucleares con fines de exploración investigación y explotación de bancos de material para la industria por ejemplo extracción de minerales ocasionalmente las explosiones nucleares son suficientemente grandes de modo que las detectan instrumentos en diversas partes del planeta pero se sienten sólo en sitios cercanos al lugar de pruebas la ocurrencia de sismos de gran magnitud y la actividad volcánica no están ligadas con las explosiones nucleares figura 25 las explosiones generadas por el hombre se consideran sismos de origen artificial en este caso el tamaño hora de ocurrencia y localización del evento están controlados figura 26 las explosiones nucleares pueden ser detectadas por los instrumentos de medición en diversas partes del planeta aunque no están ligadas a la ocurrencia de sismos de gran magnitud 13

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cenapred sismos maremotos los maremotos también conocidos como tsunamis son consecuencia de sismos tectónicos bajo el fondo del océano debido al movimiento vertical del piso oceánico el agua se mueve como si un gran remo la empujara a partir de los alrededores de la fuente del terremoto las olas provocadas se propagan a través del océano hasta que llegan a la costa allí su altura puede llegar a ser hasta de 30 metros como sucedió en japón a finales del siglo xix figura 27 epicentros de los sismos con mayor magnitud según tabla 1 el tsunami del 2004 en el océano Índico el terremoto del 26 de diciembre del 2004 con magnitud mw 9.0 y epicentro frente a la costa occidental de sumatra indonesia se encuentra catalogado como el tercero más grande a escala mundial a partir de 1900 lo superan en tamaño el de chile de 1960 y el de alaska de 1964 con magnitudes mw de 9.5 y 9.2 respectivamente ver tabla 1 estos sismos también produjeron tsunamis que impactaron amplias regiones costeras del océano pacífico el tsunami de 1960 afectó las costas de hawaii y japón mientras que el de 1964 causó daños en el golfo de alaska hawaii y las costas occidentales de canadá y estados unidos tabla 1 sismos con mayor magnitud desde 1900 a nivel mundial lugar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 chile sonda prince william alaska costa occidental norte de sumatra kamchatka costa de ecuador costaocc idental norte de sumatra islas rat alaska islas andreanof alaska assam tibet islas kuril mar de banda indonesia frontera chile argentina fecha 2 2 d e may o 1960 28 de marzo 1964 2 6 d e dic iembre 2004 04 de noviembre ,1 9 5 2 3 1 de enero 1906 28 de marzo 2005 0 4 defe br e r o 1 9 6 5 0 9 dema rzo 1 9 5 7 1 5 d e agosto 1950 1 3 d e octu b r e 1 9 6 3 01 defebrero 1 9 3 8 1 1 de noviembre 1922 magnitud 9.5 9.2 9.0 9.0 8.8 8.7 8.7 8.6 8.6 8.5 8.5 8.5 14

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