I.E.S. “Flavio Irnitano” – El Saucejo (Sevilla) Departamento de Ciencias Naturales ASIGNATURA: CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES

Curso 2.012 – 2.013 NIVEL: 2º Bachillerato

DEFINICIÓN 1- c ORIGEN DE LOS TERREMOTOS 2- Punto de la superficie situado en la vertical del hipocentro, donde se siente con mayor intensidad la liberación de energía. 3- Punto del interior de la litosfera donde se origina el seísmo, donde se libera la energía. 4- Combinar las dos respuestas anteriores. 5- Los movimientos de las placas son, en última instancia, causantes de la gran mayoría de los seísmos que tienen lugar en el planeta. Las zonas tectónicamente más activas y con mayor actividad sísmica, tanto en frecuencia como en intensidad, se corresponden con bordes destructivos de la litosfera. En estos la subducción genera esfuerzos compresivos que se acumulan, generando una inestabilidad en las placas, y se liberan mediante fuertes descargas de energía elástica que provoca los terremotos. TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS 6- Las ondas sísmicas son de tres tipos, ondas P y S de volumen, o internas, y ondas L de superficie: 1. Ondas P o primarias: son las más rápidas, son longitudinales y se transmiten en todo tipo de medio en el interior de la Tierra. Su velocidad viene dada por Vp = módulo de rigidez o cizalla y ρ es la densidad.

(k + 4 / 3m ) / r , donde k es el módulo de compresibilidad, μ el

2. Ondas S o secundarias: son algo más lentas, son transversales, y por tanto no se transmiten en medios fluidos del interior de la Tierra. Su velocidad viene dada por Vs =

m/r .

3. Ondas L de superficie: se amortiguan rápidamente hacia el interior de la Tierra. Son las más lentas y también las que provocan las destrucciones asociadas a los terremotos. Las hay de dos tipos: las de Rayleigh provocan un movimiento de las partículas del suelo elipsoidal (como el de las olas del mar), y las Love provocan un movimiento transversal que yace en la superficie del suelo. 7- Hay diferencias en velocidad, mayor en las ondas P, tipos de materiales que atraviesan (ondas S: sólo por sólidos al depender de la rigidez; ondas P, por todo tipo de materiales al depender también de la compresibilidad), y desplazamiento de las partículas: en la misma dirección que la dirección que la onda final en las ondas P, transversal en el caso de las ondas S. 8- Las ondas de superficie u ondas L. Porque son las que se transmiten y afectan a la superficie, que es donde se desarrolla la vida humana. CARACTERIZACIÓN DE UN TERREMOTO

9- Es una representación gráfica de las ondas producidas por un seísmo registrada en un sismógrafo. 10- c 11- Magnitud se refiere a la energía liberada por un terremoto mientras la intensidad lo hace a los efectos o daños que produce, es un concepto cuantitativo. La intensidad se mide con una escala cerrada de 12 niveles; la magnitud en teoría no tiene límite superior, es un concepto cualitativo. 12- La escala de Richter y la escala sismológica de magnitud de momento, miden la cantidad de energía que se libera en el movimiento sísmico. Se trata de escalas objetivas, cuantitativas e ilimitadas (si bien no se han producido terremotos de grado 10), pero no sirve para determinar el alcance de un seísmo, ya que ello depende de otros

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C.T.M. Curso 2012/2013 Geosfera 2.2 Sismicidad factores. Así pues, terremotos de igual magnitud no tienen por qué causar el mismo daño en distintos lugares del mundo. La escala de Intensidad EMS-98 y la de Mercalli miden los efectos que provoca un terremoto. Su gradación va desde I (terremoto no sentido) hasta XII (devastación total). Son escalas subjetivas, ya que comparan los daños ocasionados por el seísmo, dependientes de numerosos factores. 13a) Ver pregunta 10. b) La diferencia de intensidad del terremoto entre ambos barrios es debida a que seísmos de igual magnitud pueden tener distinta intensidad en función de la densidad de población y de la vulnerabilidad de los edificios y demás bienes afectados. La distinta intensidad entre el barrio de Dalt (grado IV) y el de Baix (grado VII), a pesar de que ambos se vieron afectados por el mismo terremoto, se debe a que hubo más personas afectadas en este último y/o los edificios y construcciones eran más vulnerables (bien por tipo de construcción, o por tipo de terreno), por lo que se produjeron más daños. DISTRIBUCIÓN DE TERREMOTOS SEGÚN LA TECTÓNICA DE PLACAS 14- La mayor parte de la energía se libera en el círculo circumpacífico y la franja mediterráneo-asiática. Otras áreas de alto riesgo son las fallas transformantes, donde los focos se localizan hasta 80 km de profundidad, mientras que los terremotos generados en las dorsales y rifts continentales son de foco somero. 15-La localización de los seis lugares aparece en el mapa 1. La localidad de Anchorage, en Alaska, se encuentra en la placa norteamericana, en la zona de contacto de esta con la Œ pacífica y dentro del cinturón sísmico del Pacífico. ‘ 2. Lima, capital de Perú, se encuadra Ž • también en el cinturón sísmico del • pacífico, aunque está en el límite de la placa de Nazca con la placa • sudamericana. 3. La localidad de Avellino, en Italia, se halla dentro del cinturón sísmico mediterráneo, en el contacto de las placas africana y euroasiática. 4. La localidad de Assam, en la India, se encuadra en el cinturón sísmico de Indonesia, que puede considerarse continuación del cinturón mediterráneo y que está en la zona de contacto entre la placa indoaustraliana y la euroasiática. 5. La localidad marroquí de Agadir no parece encontrarse en ninguno de los grandes cinturones sísmicos, sino en una zona intraplaca, pero en realidad está asociada a la zona sísmica del mediterráneo, ya que en el norte de África existen fallas de gran recorrido que se prolongan desde la gran cordillera del Atlas, las cuales parecen conformar el límite entre la placa africana y la euroasiática. 6. El arco volcánico de las islas Kuriles, al norte de Japón, está en el contacto entre la placa pacífica y la euroasiática, en el cinturón sísmico del Pacífico. 16- La zona de América Central es una región del planeta sísmicamente muy activa debido a la confluencia de varias placas litosféricas: por un lado, la pacífica y la de Nazca están subducciendo bajo la sudamericana, la norteamericana y la caribeña. En esta última también parece haberse iniciado la subducción, que se ha constituido como un borde activo de la placa atlántica. Por todo ello, en la zona existen grandes esfuerzos compresivos que provocan el reajuste de fallas ya existentes y la creación de otras nuevas, lo que produce constantes movimientos sísmicos. Australia, por su parte, está alejada de los bordes de la placa indoaustraliana, en la que se encuentra, y además está formada en su mayor parte por materiales muy antiguos y, por tanto, estables. 17-Los movimientos sísmicos que afectan a toda el área del Mediterráneo están íntimamente relacionados con la tectónica de la orogenia alpina o ciclo alpino, que se extiende desde los 250 millones de años hasta la actualidad y que comienza con todos los continentes unidos en el supercontinente Pangea II, el cual se fragmentó de manera progresiva hasta llegar a la configuración actual de continentes y océanos.

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18- Las zonas de subducción y las fallas transformantes son las situaciones geológicas más propicias al desencadenamiento de seísmos: • En las zonas de subducción, dos placas litosféricas convergen y generan unos esfuerzos que se unen a los provocados por la fricción en la zona de Benioff. Llega un momento en que dichos esfuerzos se liberan de manera brusca, en forma de energía elástica, lo que da lugar a un terremoto y a la liberación de tensiones e impone en la zona una estabilidad relativa. • Las fallas transformantes son sistemas de fracturas en los que a lo largo del tiempo se acumula energía como consecuencia de los continuos esfuerzos originados en los tramos de la dorsal, que cada cierto tiempo se liberan y provocan un terremoto. 19- Los esfuerzos que provocan los seísmos en los bordes convergentes pueden ser de varios tipos: tensionales, debidos a esfuerzos divergentes, o de cizalla, a causa del rozamiento entre la placa subducida y la suprayacente. Sin embargo, los esfuerzos que caracterizan estas zonas son, sobre todo, los de carácter compresivo, consecuencia directa del empuje que sufren ambas placas. Los hipocentros de los terremotos se sitúan a lo largo de la zona de Wadatti-Benioff. Predominan los someros, producidos a una profundidad inferior a 30 km y con epicentros a lo largo de a fosa y en ambas placas (pero en zonas próximas a la fosa). Le siguen los seísmos con hipocentros entre 30 km y 100 km de profundidad, y son menos abundantes los terremotos profundos, con hipocentros situados a más de 100 km. RIESGO SÍSMICO Y PLANIFICACIÓN ANTISÍSMICA 20- b 21- a 22- todos 23- a 24- Es un movimiento ondulatorio de las aguas marinas originado generalmente por un desplazamiento vertical del suelo oceánico generado por un terremoto. 25Peligrosidad: la zona en que se produjo era muy alta al estar situado en un borde destructivo muy activo. Vulnerabilidad y exposición: fueron muy elevadas porque fallaron todas las medidas de predicción, detección y prevención de los riesgos geológicos: • Predicción: La mayoría de los países afectados no disponían de mecanismos de predicción. • Detección: En algunos puntos sí se detectó el riesgo, pero la información no llegó a tiempo a toda la población afectada, sobre todo por falta de coordinación internacional, de ahí que no se pudiese alertar y evacuar con tiempo a la población, en su mayor parte desprevenida. • Prevención: - Poblaciones concentradas en la costa, con numerosas edificaciones situadas en zonas de riesgo máximo. - Fallo de las medidas de protección civil y de formación de la población. 26- La magnitud de un terremoto es una medida cuantitativa de la energía liberada en el mismo. Por eso, en dos sucesos en los que se libere la misma cantidad de energía, los daños ocasionados dependerán de la exposición y la vulnerabilidad. • Dependen de la exposición, porque los daños están supeditados a la existencia de personas, otros seres vivos o bienes materiales (edificios y otras construcciones) en la zona afectada. Cuanto menor sea la exposición, aunque la magnitud del terremoto se revele alta, menores serán los daños. • Dependen directamente de la vulnerabilidad, es decir, de la calidad e importancia de estos bienes. Si la calidad de las construcciones es baja respecto a la sismorresistencia o estas construcciones son de primera necesidad para la población, la vulnerabilidad será máxima y los daños resultarán cuantitativa y cualitativamente elevados. 27- Los precursores sísmicos son todas aquellas modificaciones de las propiedades físicas del terreno provocadas por la acumulación de energía en el entorno de una fractura y que, por tanto, sirven para predecir un suceso sísmico inminente y, en algunos casos, también su magnitud.

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C.T.M. Curso 2012/2013 Geosfera 2.2 Sismicidad 28- Los principales precursores sísmicos están relacionados con la variación en las características físicas del terreno. Entre ellos, destacan: ■ Elevaciones del terreno, por lo general centimétricas, que suelen preceder a un terremoto debido al aumento de las microgrietas en la zona. ■ Cambios de conductividad eléctrica del terreno, a causa de la circulación freática. ■ Variaciones en el campo magnético local. ■ Disminución de la relación VP/VS en las ondas sísmicas que atraviesan las inmediaciones de una falla, como consecuencia del descenso de la rigidez y densidad del terreno. ■ Aumento de la concentración de gas radón en el agua de los pozos, por una mayor circulación freática. ■ Aumento de los microseísmos locales. 29- a, c. 30Predicción espacial: elaboración de mapas de peligrosidad, localización de fallas. Predicción temporal: estudios estadísticos (método histórico), basados en la historia sísmica de la región, que permiten calcular el período de retorno.

31- Ver página 10 de Geosfera 2_2 texto 32- b y c. 33- Medidas preventivas: a)

No estructurales: elaboración de mapas de riesgo; ordenación del territorio, medidas de protección civil.

b) Estructurales: normas para construcciones sismorresistentes, 34-Porque se trata de zonas tectónicamente activas, donde la dinámica del planeta está actuando permanentemente. Es decir, por ejemplo, si los terremotos se producen por fracturas provocadas por los esfuerzos compresivos entre dos placas litosféricas, lo normal es que estos esfuerzos continúen y, por tanto, los terremotos sigan liberando la tensión en la zona. 35-El historial de los temblores en las áreas de alto índice de sismicidad permite definir la cadencia media de los terremotos y, a partir de ella, las zonas de mayor tiempo de retorno o intervalo de calma sísmica, las denominadas lagunas sísmicas. Estas zonas son las consideradas de mayor riesgo, pues llevan acumulando mucha tensión durante bastante tiempo, de ahí que en cualquier momento se pueda producir una gran descarga de energía elástica. 36-Dos medidas preventivas que han de adoptarse en zonas con riesgo sísmico son la correcta planificación del uso del territorio y la construcción de infraestructuras sismorresistentes. ■ En cuanto a la primera medida, en las zonas de peligrosidad hay que evitar los asentamientos muy poblados y dar otros usos a esos terrenos. Si las poblaciones ya se encuentran asentadas, la ordenación del territorio se encaminará a que el desarrollo urbanístico se establezca en áreas de menor peligrosidad. ■ Las medidas de construcción sismorresistentes consisten en la construcción de edificios capaces de absorber de forma dúctil las vibraciones del terreno, sin desplomarse. La difícil tarea de la predicción de terremotos se basa fundamentalmente en el estudio del historial sísmico de la zona y en el estudio y monitorización de los precursores sísmicos. 37a)

b) c)

Tres ejemplos podrían ser. El cinturón de fuego del Pacífico. Se produce la convergencia de placas, lo que genera numerosos terremotos. El área del Himalaya, es decir, países como la India, Tíbet, China o diversos países de Oriente Medio. En este caso, la actividad sísmica se debe a una convergencia de placas continentales, que ha sido la causante de la formación de la cordillera. El área del Caribe. Se está produciendo la interacción compleja de al menos cinco placas tectónicas (Norteamericana, Sudamericana, Caribe, Nazca y Cocos), originando todo tipo de movimientos susceptibles de originar seísmos Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto La medida estructural más importante que debe adoptarse en una zona de riesgo sísmico es la edificación de construcciones sismorresistentes. Las medidas no estructurales preventivas que se han de tomar en áreas de riesgo son, ante todo, una correcta ordenación del territorio, que limite o incluso prohíba la construcción en determinadas áreas, y la existencia de un buen plan de protección civil que informe adecuadamente acerca de las medidas de alerta y evacuación y el entrenamiento de la población con el fin de que esta sepa cómo actuar y

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C.T.M. Curso 2012/2013 cómo ayudar en caso de que se produzca un terremoto.

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38- Aquí hay que hablar de las diferencias en cuanto a vulnerabilidad. 39- La sismicidad en España es consecuencia de la interacción entre la placa Africana, la microplaca de Alborán y la placa Euroasiática con la microplaca Ibérica (subplaca de la Euroasiática). La zona centro, formada fundamentalmente por el macizo hercínico, muy antiguo, y más alejada de las zonas activas presenta una sismicidad baja, mientras que la zona sur, que incluye las cordilleras Béticas, la intensidad es mayor pues ahí se concentra la interacción de las microplacas de Alborán e Ibérica con la placa africana. 40- c 41a) Andalucía oriental (especialmente la región de Granada), Alicante, Murcia y el Pirineo. b) Ver página 8 de Geosfera 2_2 texto c) Son unas medidas preventivas de tipo estructural que pretenden conseguir que las edificaciones sean capaces de resistir movimientos sísmicos de una intensidad determinada. d) Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto 42 a y b- Si, porque está situada en la zona de influencia del movimiento relativo de las placas africana y euroasiática, cuya sutura pasa por el sur del Estrecho de Gibraltar (falla de Azores-Gibraltar). 43- En España, la zona más activa desde el punto de vista sísmico es la banda sudeste peninsular. Las provincias de Málaga, Almería y Granada son las que mayor número de movimientos sísmicos registran anualmente. Todos estos seísmos parecen estar asociados a reajustes en sistemas de fallas existentes en la zona, que son el resultado de la interacción de tres unidades distintas: la microplaca ibérica al norte, la placa africana al sur y la microplaca de Alborán, con forma de cuña, entre las dos anteriores. Esta interacción se encuentra estrechamente relacionada con los esfuerzos compresivos originados en la zona por la orogenia alpina, que comenzó hace 65 millones de años. 44- En nuestro país, las zonas de mayor riesgo sísmico se encuentran situadas en el sudeste de la península, si bien los terremotos no suelen alcanzar la magnitud 6. Se trata de una zona próxima al límite entre la placa africana y la euroasiática, que es tectónicamente activa y de actividad bastante reciente. La zona contigua, que abarca desde la meseta sur hasta Extremadura, puede considerarse de riesgo moderado. Sin embargo, la zona centro y la meseta norte son calificadas de bajo riesgo, pues son áreas estables desde el punto de vista tectónico y no han presentado actividad sísmica reciente. ____________ 45a) Seísmo: sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producido por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Magnitud: Energía elástica liberada por un seísmo. Intensidad: Efectos que provoca un seísmo. b) Ver página 8 de Geosfera 2_2 texto c) Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto 46a) El movimiento relativo de las placas africana y euroasíatica a través de la falla Azores-Gibraltar. b) Las ondas L (largas) o de superficie. Se diferencias de las ondas P y S en que éstas se desplazan por el interior del planeta y son más rápidas, mientras que las ondas L son más lentas y se desplazan por la superficie (se disipan rápidamente hacia el interior), por lo que son las que pueden causar daños. c) Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto 47a) Según la figura, la intensidad máxima percibida fue de grado IX. En Puerto Príncipe fue de grado IX mientras que en la República Dominicana fue de grado V en su mitad occidental y grado IV en la oriental. Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto, pero resumido.

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C.T.M. Curso 2012/2013 Geosfera 2.2 Sismicidad b) A: placa norteamericana; B: placa del Caribe; C: placa de Cocos; D: placa de Nazca; E: placa sudamericana. Porque está situada en una zona de falla transformante. c) Se observa una distribución ordenada de focos sísmicos por profundidad, mostrando el plano de Wadati-Benioff que indica el sentido de la subducción (de focos a menor profundidad a focos de mayor profundidad). Según esto se deduce que en el margen oeste de América Central, la placa de Coco y una parte de la placa de Nazca están subduciendo bajo la placa del Caribe y la placa norteamericana, mientras que al este del mar del Caribe, la placa norteamericana esta subduciendo bajo la placa del Caribe. 48a) La placa de Nazca al oeste y la placa sudamericana al este. b) se observa una distribución de los focos sísmicos que va aumentando progresivamente en dirección oeste a este, hacia la placa sudamericana. Ello es debido a que la placa de Nazca se está introduciendo bajo la placa sudamericana y los hipocentros nos están indicando la zona donde están en contacto ambas placas (plano de Wadati-Benioff). c) Si, tanto por el contexto geológico (zona de choque de placas) como por el registro histórico. Sí, porque las condiciones, en principio, se esperan que se mantengan en el tiempo, en el contexto actual de movimiento de placas por lo que cabe esperar que se produzcan terremotos de tal magnitud en el futuro. 49a) Dada la magnitud registrada, 8,2 es de alta magnitud pues está en el nivel de los mayores terremotos registrados (el mayor, 9,5). Este tipo de terremotos con esta magnitud implica grandes desplazamientos de materiales, por lo que cabe esperar fuertes reajustes los días siguientes; por tanto sí cabe esperar muchos terremotos de tipo réplicas, incluidos algunos de magnitud notable. b) Placa euroasiática al noroeste y placa del Pacífico al sureste. Se está introduciendo la placa del Pacífico. c) La placa subducente se está introduciendo cada vez más desde el límite entre las dos placas en la dirección de su movimiento, y los terremotos se producen en la zona concreta donde se deslizan las dos placas, produciendo rozamiento; en conclusión sus hipocentros van apareciendo cada vez más profundos en esa dirección. Al NO de la figura se observan hipocentros con color azul principalmente y alguno de color violeta lo que indica, según la escala de colores que están alrededor de los 300 km de profundidad. 50a) Bordes de placa convergente o destructivos. En ellos una placa se introduce (subduce) bajo otra placa [esto hay que ampliarlo]. b) Si es previsible, ya que se mantiene el contexto tectónico. c) Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto 51a) Fue causado por la actividad tectónica, concretamente por la falla Azores-Gribraltar que es el principal rasgo geológico de la zona capaz de producir seísmos. b) Fue causado por las ondas L o superficiales, de las que hay dos tipos: ondas Rayleigh (causantes del movimiento ondulatorio) y ondas Love (causantes de los movimientos laterales o “hacia un lado”, como se menciona en el texto). Ver páginas 11 y 12 de Geosfera 2_2 texto. c) Este terremoto en concreto rovocó un fuerte tsunami, causante de la mayor parte de la mortandad de la principal ciudad afectada, Lisboa, y que también afecto en gran medida a las costas de Huelva y Cádiz, con miles de muertos. 52a) Se explica en el contexto de la Tectónica de Placas, pues coinciden con los límites conocidos entre las placas litosféricas. b) Los terremotos del centro del Océano Atlántico y del Océano Índico son de foco somero o poco profundo (menos de 33 km de profundidad) mientras que los detectados en la parte occidental del Océano Pacífico presentan focos sísmicos de muy distinta profundidad, desde someros a profundos ( más de 500 km en los registrados en la figura). Esto se debe al distinto contexto tectónico: los primeros se producen en una litosfera menos profunda y en un contexto distensivos (borde divergente o constructivo), con movimientos de materiales a poca profundidad, mientras que los del oeste del Pacífico se da la situación contraria, es decir, borde convergente o destructivo, donde una placa, la del Pacífico, se está introduciendo bajo otras originando terremotos en el plano de rozamiento con estas, desde la superficie hasta el interior del manto. c) Réplicas. De este terremoto en concreto, de magnitud 6.1, desde el 24 de febrero hasta el 6 de octubre (algo más de 8 meses) hubo 962 réplicas, 224 en las primeras 24h, distribuidas de la siguiente forma [estos datos no son necesario, pero da una idea de la distribución temporal de las mimas]: Soluciones

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nº réplicas 250 200 150 100

nº réplicas

24-… 2 9 16 23 30 6 13 20 27 4 11 18 25 01-… 8 15 22 29 6 13 20 27 3 10 17 24 31 7 14 21 28 5

0

06-oct

50

Mes a mes la distribución fue la siguiente: 500

431

400 300

294

200 100 0

67 70

33

24

25

11

6

nº réplicas

Sacad vuestras propias deducciones. -

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