La sismologia o seismologia (del griego σεισμ?? (seismos) que significa "sismo" y λογ?α (logia), "estudio de") es una rama de la geofisica que se encarga del estudio de terremotos y la propagacion de las ondas elasticas (sismicas) que se generan en el interior y la superficie de la Tierra , asimismo de las placas tectonicas . Estudiar la propagacion de las ondas sismicas incluye la determinacion del hipocentro (o foco), la localizacion del sismo y el tiempo que este haya durado. Un fenomeno que tambien es de interes es el proceso de ruptura de rocas , ya que este es causante de la liberacion de ondas sismicas.

Sus principales objetivos son:

• El estudio de la propagacion de las ondas sismicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna;
• El estudio de las causas que dan origen a los temblores;
• La prevencion del dano sismico;
• Alertar a la sociedad sobre los posibles danos en la region determinada.

La sismologia incluye, entre otros fenomenos, el estudio de maremotos y marejadas asociadas ( tsunamis ) y vibraciones previas a erupciones volcanicas . En general los terremotos se originan en los limites de placas tectonicas y son producto de la acumulacion de tensiones por interacciones entre dos o mas placas. Las placas tectonicas (placas litosfericas) son una unidad estructural rigida, con un espesor de 100 km aproximadamente, que constituye la capa esferica superficial de la tierra, segun la teoria de la tectonica de placas ^{[ 2 ]} ​ (esta teoria explica la particularisima distribucion, en zonas alargadas y estrechas, de terremotos, volcanes y cordilleras; asi mismo, la causa de la deriva continental). ^{[ 3 ]} ​

La interpretacion de los sismogramas que se registran al paso de las ondas sismicas permiten estudiar el interior de la tierra. Existen 3 tipos de ondas sismicas. Las ondas P y L (son las productoras de Tsunamis) se propagan a traves del globo, y las primeras, longitudinales y de comprension-descomprension, lo hacen en todos los medios. Las ondas S, transversales a la direccion en que se propagan, solo se transmiten en medios solidos. ^{[ 4 ]} ​

Historia de la sismologia [ editar ]

Esta seccion es un extracto de Historia de la sismologia . [ editar ]

El estudio de los terremotos (o seismos o sismos) es tan antiguo como la humanidad misma. Hay registros escritos en China de hace 3000 anos, en los que se describe el impacto de las sacudidas sismicas tal como las percibimos hoy en dia. Registros japoneses y de Europa oriental con 1600 anos de antiguedad tambien describen en detalle los efectos de los terremotos sobre la poblacion. En America central y America del norte se cuenta con codices mayas y aztecas , que se refieren a este fenomeno natural. En America del Sur se produjo el florecimiento de diversas civilizaciones y culturas que tuvieron conocimiento de los terremotos debido al tipo de arquitectura sismorresistente presente desde la Civilizacion caral con el uso de shicras, hasta la epoca de los incas que usaban una estructura trapezoidal en sus construcciones. Tambien existen documentos de la epoca colonial ( Archivos de Indias ) que detallaron los principales eventos que afectaron regiones americanas.

El interes academico por los terremotos tambien se remonta a tiempos antiguos. Las primeras especulaciones sobre sus causas naturales se atribuyen a Tales de Mileto (ca. 585 a. C.), Anaximenes de Mileto (ca. 550 a. C.), Aristoteles (ca. 340 a. C.) y a Zhang Heng , perteneciente a la dinastia china Han , que en 132 a. C. diseno el primer sismografo conocido. ^{[ 5 ]} ​ ^{[ 6 ]} ​ ^{[ 7 ]} ​

En 1664, Athanasius Kircher propuso que los terremotos serian causados por el movimiento del fuego dentro de un sistema de canales que existiria dentro de la Tierra. En 1703, Martin Lister (1638-1712) y Nicolas Lemery (1645-1715) propusieron que los terremotos serian causados por explosiones quimicas dentro de la Tierra. ^{[ 8 ]} ​

El terremoto de Lisboa de 1755 , que coincidio con el florecimiento general de la ciencia en Europa, disparo el interes cientifico por comprender el comportamiento y la causa de los terremotos. En esa epoca se cuenta con las aportaciones de John Bevis (1757) y sobre todo de John Michell (1761), que determino que los terremotos eran ondas de movimiento causadas por ≪masas de roca que se mueven millas por debajo de la superficie≫ de la Tierra. ^{[ 9 ]} ​

A partir de 1857, Robert Mallet fundo la sismologia instrumental y llevo a cabo experimentos sismologicos utilizando explosivos. Tambien fue el responsable de acunar la palabra ≪sismologia≫ ( seismology ). ^{[ 10 ]} ​

En 1897 los calculos teoricos de Emil Wiechert predijeron de que la estructura interna de la Tierra estaria conformada por un manto rico en silicatos que rodeaba a un nucleo rico en hierro. ^{[ 11 ]} ​

En 1906 Richard Dixon Oldham identifico el arribo separado de las ondas P , las ondas S y las ondas de superficie en los sismogramas , y ademas encontro una evidencia clara de que la Tierra tiene un nucleo central de una composicion que le es propia. ^{[ 12 ]} ​

En 1910, despues de estudiar el terremoto de San Francisco de 1906 , Harry Fielding Reid elaboro la teoria del ≪rebote elastico≫ , que sigue siendo la base de los modernos estudios tectonicos. Los avances que entonces se habian producido tanto en matematica como en fisica (en el comportamiento elastico de los materiales ) fueron los que propiciaron el desarrollo de la teoria del rebote elastico de Reid. ^{[ 13 ]} ​

En 1926, Harold Jeffreys fue el primero en descubrir, basandose en su estudio sobre las ondas sismicas, que el nucleo de la Tierra esta en estado liquido . ^{[ 14 ]} ​ Y en 1937, la matematica y sismologa danesa Inge Lehmann determino que dentro de ese nucleo liquido habia un nucleo interno que era solido , mientras que el nucleo externo si era liquido. ^{[ 15 ]} ​

En los anos 1960, el desarrollo de la teoria de las placas tectonicas , una teoria unificadora de conceptos en Ciencias de la Tierra, permitio comprender fehacientemente la causa de los terremotos al ubicarlos dentro de un contexto tectonico.

Fuentes sismicas controladas [ editar ]

Las ondas sismicas producidas por explosiones o fuentes vibratorias controladas son uno de los principales metodos de exploracion subterranea en geofisica (ademas de muchos metodos diferentes de electromagnetica como polarizacion inducida y magnetoteluricos ). La sismologia de fuente controlada se ha utilizado para mapear cupulas de sal , anticlinales y otras trampas geologicas en rocas de petroleo , fallas , tipos de rocas y crateres gigantes enterrados de meteoritos durante mucho tiempo. Por ejemplo, el crater Chicxulub , que fue causado por un impacto que ha sido implicado en la extincion de los dinosaurios , se localizo en America Central mediante el analisis eyecta en el limite Cretacico-Paleogeno , y luego se demostro fisicamente que existe utilizando mapas sismicos de exploracion petrolera . ^{[ 16 ]} ​

Tipos de onda sismica [ editar ]

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Las ondas sismicas son ondas elasticas que se propagan en materiales solidos o fluidos. Pueden dividirse en ondas de cuerpo , que viajan por el interior de los materiales; ondas de superficie , que viajan a lo largo de superficies o interfaces entre materiales; y modos normales , una forma de onda estacionaria.

Ondas corporales [ editar ]

Existen dos tipos de ondas corporales: las ondas de presion u ondas primarias (ondas P) y las ondas de cizallamiento u ondas secundarias ( ondas S ). Las ondas P son ondas longitudinaless que implican compresion y expansion en la direccion en la que se mueve la onda y son siempre las primeras ondas que aparecen en un sismograma ya que son las ondas que se mueven mas rapido a traves de los solidos. Las ondas S son ondas transversales que se mueven perpendicularmente a la direccion de propagacion. Las ondas S son mas lentas que las ondas P . Por lo tanto, aparecen mas tarde que las ondas P en un sismograma. Los fluidos no pueden soportar ondas elasticas transversales debido a su baja resistencia al corte, por lo que las ondas S solo se propagan en los solidos. ^{[ 17 ]} ​

Olas superficiales [ editar ]

Las ondas superficiales son el resultado de la interaccion de las ondas P y S con la superficie de la Tierra. Estas ondas son dispersivas , lo que significa que diferentes frecuencias tienen diferentes velocidades. Los dos tipos principales de ondas superficiales son las ondas de Rayleigh , que tienen movimientos tanto de compresion como de cizalladura, y las ondas de Love , que son puramente de cizalladura. Las ondas de Rayleigh son el resultado de la interaccion de ondas P y ondas S polarizadas verticalmente con la superficie y pueden existir en cualquier medio solido. Las ondas Love estan formadas por ondas S polarizadas horizontalmente que interactuan con la superficie, y solo pueden existir si hay un cambio en las propiedades elasticas con la profundidad en un medio solido, que es siempre el caso en aplicaciones sismologicas. Las ondas superficiales viajan mas lentamente que las ondas P y las ondas S porque son el resultado de que estas ondas viajan a lo largo de trayectorias indirectas para interactuar con la superficie de la Tierra. Debido a que viajan a lo largo de la superficie de la Tierra, su energia decae menos rapidamente que la de las ondas de cuerpo (1/distancia ² frente a 1/distancia ³ ), por lo que la sacudida causada por las ondas superficiales es generalmente mas fuerte que la de las ondas de cuerpo, y las ondas superficiales primarias son a menudo las senales mas grandes en los seismogramas de los terremotos. Las ondas superficiales se excitan fuertemente cuando su fuente esta cerca de la superficie, como en un terremoto poco profundo o una explosion cerca de la superficie, y son mucho mas debiles en el caso de las fuentes sismicas profundas. ^{[ 17 ]} ​

Modos normales [ editar ]

Tanto las ondas de cuerpo como las de superficie son ondas viajeras; sin embargo, los grandes terremotos tambien pueden hacer que toda la Tierra "suene" como una campana resonante. Este timbre es una mezcla de modos normales con frecuencias discretas y periodos de aproximadamente una hora o menos. El movimiento de los modos normales causado por un terremoto muy grande puede observarse hasta un mes despues del suceso. ^{[ 17 ]} ​ Las primeras observaciones de los modos normales se realizaron en la decada de 1960, cuando la llegada de instrumentos de mayor fidelidad coincidio con dos de los mayores terremotos del siglo  XX : el terremoto de Valdivia de 1960 y el terremoto de Alaska de 1964 . Desde entonces, los modos normales de la Tierra nos han proporcionado algunas de las restricciones mas solidas sobre la estructura profunda de la Tierra.

Terremotos [ editar ]

Uno de los primeros intentos de estudio cientifico de los terremotos se produjo tras el terremoto de Lisboa de 1755. Otros terremotos notables que impulsaron importantes avances en la ciencia de la sismologia son el terremoto de Basilicata de 1857 , el terremoto de Valdivia de 1960 , el terremoto de San Francisco de 1906, el terremoto de Alaska de 1964 , el terremoto del oceano Indico de 2004 de 2004 y el Gran terremoto del este de Japon de 2011.

Deteccion de ondas sismicas [ editar ]

Los sismometros son sensores que detectan y registran el movimiento de la Tierra provocado por ondas elasticas. Los sismometros pueden instalarse en la superficie terrestre, en bovedas poco profundas, en pozos o bajo el agua . Un conjunto completo de instrumentos que registra senales sismicas se denomina sismografo . Las redes de sismografos registran continuamente los movimientos del terreno en todo el mundo para facilitar la vigilancia y el analisis de los terremotos mundiales y otras fuentes de actividad sismica. La rapida localizacion de los terremotos hace posible las alertas de tsunami porque las ondas sismicas viajan considerablemente mas rapido que las ondas de tsunami. Los sismometros tambien registran senales de fuentes no sismicas que van desde explosiones (nucleares y quimicas), hasta el ruido local del viento ^{[ 18 ]} ​ o actividades antropogenicas, a senales incesantes generadas en el fondo oceanico y las costas inducidas por las olas del oceano (el microsismo global), a eventos criosfericos asociados a grandes icebergs y glaciares. Los sismografos han registrado impactos de meteoritos sobre el oceano con energias de hasta 4,2 × 10 ¹³ J (equivalente a la liberada por una explosion de diez kilotones de TNT), asi como una serie de accidentes industriales y bombas y atentados terroristas (un campo de estudio denominado sismologia forense ). Una importante motivacion a largo plazo para la vigilancia sismografica mundial ha sido la deteccion y el estudio de pruebas nucleares .

Mapeo del interior de la Tierra [ editar ]

Dado que las ondas sismicas suelen propagarse eficazmente al interactuar con la estructura interna de la Tierra, proporcionan metodos no invasivos de alta resolucion para estudiar el interior del planeta. Uno de los primeros descubrimientos importantes (sugerido por Richard Dixon Oldham en 1906 y demostrado definitivamente por Harold Jeffreys en 1926) fue que el nucleo externo de la Tierra es liquido. Dado que las ondas S no atraviesan los liquidos, el nucleo liquido provoca una "sombra" en el lado del planeta opuesto al terremoto donde no se observan ondas S directas. Ademas, las ondas P viajan mucho mas despacio por el nucleo exterior que por el manto.

Procesando las lecturas de muchos sismometros mediante tomografia sismica , los sismologos han cartografiado el manto terrestre con una resolucion de varios cientos de kilometros. Esto ha permitido a los cientificos identificar celulas de conveccions y otras caracteristicas a gran escala, como las grandes provincias de baja velocidad de cizallamiento cerca del limite entre el nucleo y el manto . ^{[ 19 ]} ​

Sismologia y sociedad [ editar ]

Prediccion de terremotos [ editar ]

Se denomina prediccion de terremotos a la prevision del momento probable, la localizacion, la magnitud y otras caracteristicas importantes de un proximo evento sismico. Los sismologos y otras personas han intentado crear sistemas eficaces para predecir terremotos con precision, como el metodo VAN . La mayoria de los sismologos no creen que se haya desarrollado todavia un sistema que proporcione avisos oportunos para terremotos individuales, y muchos creen que seria improbable que un sistema de este tipo diera avisos utiles de eventos sismicos inminentes. Sin embargo, existen previsiones mas generales que predicen de forma rutinaria la peligrosidad sismica . Estas predicciones calculan la probabilidad de que un terremoto de una magnitud determinada afecte a un lugar concreto en una distancia de tiempo determinada, y se utilizan habitualmente en ingenieria sismica .

La controversia publica sobre la prediccion de terremotos surgio despues de que las autoridades italianas acusaran a seis sismologos y a un funcionario del Gobierno de homicidio involuntario en relacion con el un seismo de magnitud 6,3 en L'Aquila, Italia, el 5 de abril de 2009 . La acusacion ha sido ampliamente percibida como una acusacion por no haber predicho el terremoto y ha suscitado la condena de la Asociacion Americana para el Avance de la Ciencia y la Union Geofisica Americana . La acusacion afirma que, en una reunion especial celebrada en L'Aquila la semana antes de que se produjera el terremoto, los cientificos y los funcionarios estaban mas interesados en apaciguar a la poblacion que en proporcionar informacion adecuada sobre el riesgo de terremotos y la preparacion ante los mismos. ^{[ 20 ]} ​

Sismologia por pais [ editar ]

Sismologia de Mexico [ editar ]

La Republica Mexicana esta situada en una de las regiones sismicamente mas activas del mundo, enclavada dentro del area conocida como el Cinturon Circumpacifico donde se concentra la mayor actividad sismica del planeta.

La alta sismicidad en Mexico, es debido principalmente a la interaccion entre las placas de Norteamerica , la de Cocos , la del Pacifico , la de Rivera y la del Caribe , asi como a fallas locales que corren a lo largo de varios estados aunque estas ultimas menos peligrosas. La Placa Norteamericana se separa de la del Pacifico pero roza con la del Caribe y choca contra las de Rivera y Cocos, de aqui la incidencia de sismos. ^{[ 21 ]} ​

En el pais confluyen cinco placas tectonicas que interactuan todo el tiempo, y este desplazamiento relativo genera una acumulacion de esfuerzos que se libera con temblores de diferentes magnitudes; la interaccion particular de la placa de Cocos con la de Norteamerica causa los sismos mas relevantes. ^{[ 22 ]} ​Datos estadisticos del Servicio Sismologico Nacional (SSN) indican que se registran cerca de 200 sismos por ano (promedio de las ultimas dos decadas) con magnitud superior a 4 en la escala sismologica de magnitud de momento (Mw). ^{[ 23 ]} ​

Sismologia de ingenieria [ editar ]

La sismologia de ingenieria es el estudio y la aplicacion de la sismologia con fines de ingenieria. ^{[ 24 ]} ​ Se aplica generalmente a la rama de la sismologia que se ocupa de la evaluacion de la peligrosidad sismica de un lugar o region a efectos de la ingenieria sismica. Es, por lo tanto, un vinculo entre ciencias de la tierra e ingenieria civil . ^{[ 25 ]} ​ La ingenieria sismologica tiene dos componentes principales. En primer lugar, el estudio de la historia de los terremotos (por ejemplo, catalogos historicos ^{[ 25 ]} ​ e instrumentales ^{[ 26 ]} ​ de la sismicidad) y tectonica ^{[ 27 ]} ​ para evaluar los terremotos que podrian producirse en una region y sus caracteristicas y frecuencia de ocurrencia. En segundo lugar, estudiar los fuertes movimientos del suelo generados por los terremotos para evaluar las sacudidas esperadas de futuros terremotos de caracteristicas similares. Estos fuertes movimientos del terreno pueden ser observaciones de acelerometros o sismometros o los simulados por ordenador mediante diversas tecnicas, ^{[ 28 ]} ​ que luego suelen utilizarse para desarrollar ecuaciones de prediccion del movimiento del terreno ^{[ 29 ]} ​ (o modelos de movimiento del terreno).

Vease tambien [ editar ]

• Historia de la sismologia
• Sismologia de exploracion
• Sismografo
• Tectonica de placas
• Escala sismologica de Richter
• Escala de Mercalli
• Federico Faura

Referencias [ editar ]

Bibliografia [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

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• Wikcionario tiene definiciones y otra informacion sobre sismologia .