SEMANA 5

DEFORMACIÓN DE LA CORTEZA TERRESTRE Y LOS SISMOS

Mecánica de la deformación de las rocas:

Definición: 

Es la ciencia teórica y aplicada que trata del comportamiento mecánico de las rocas que se encuentran bajo la acción de fuerzas producidas por fenómenos naturales o impuestos por el hombre.

Origen:

 El desarrollo de pliegues, fallas y estructuras menores de diferentes tipos son causados por fuerzas y campos de stress que resultan de los movimientos dentro del manto y la corteza, activados termal y gravitacionalmente.

Las deformaciones tectónicas están asociadas al movimiento de las placas de la corteza terrestre, mientras las no tectónicas están asociadas a los efectos gravitacionales de las masas de tierra y a las cargas que soportan las rocas por esfuerzos dinámicos externos diferentes a los movimientos tectónicos.

Diastrofismo:

 

Definición:

Es el conjunto de muchos procesos y fenómenos geológicos de deformación, alteración y dislocación de la corteza terrestre por efecto de las fuerzas internas.

Plegamientos:

Es una deformación de las rocas, generalmente sedimentarias, en la que elementos de carácter horizontal, como los estratos o los planos de esquistosidad (en el caso de rocas metamórficas), quedan curvados formando ondulaciones alargadas y más o menos paralelas entre sí.

 

Los pliegues se originan por esfuerzos de compresión sobre las rocas que no llegan a romperlas; en cambio, cuando sí lo hacen, se forman las llamadas fallas.

Se ubican en los bordes de las placas tectónicas y obedecen a dos tipos de fuerzas: laterales, originados por la propia interacción de las placas (convergencia) y verticales, como resultado del levantamiento debido al fenómeno de subducción a lo largo de una zona de subducción más o menos amplia y alargada, en la que se levantan las cordilleras o relieves de plegamiento.

Fallas:

Es una superficie de discontinuidad, es decir una fractura en la que se ha producido deslizamiento relativo de una de las partes con respecto a la otra.

 

Tipos de fallas

• Falla normal o directa: son aquellas donde el labio hundido se apoya sobre el plano de falla mientras el borde que contiene el suelo queda levantado. Estas fallas se producen cuando la roca se ve sometida a distención de forma que los esfuerzos se compensan a lo largo de una fractura plana de 45° de ángulo a más. Un caso particular son las fallas verticales.

• Falla inversa: son  aquellas donde el labio levantado apoya sobre el plano de la falla mientras que el borde que contiene el techo queda hundido. Las fallas inversas son consecuencias que sufre la roca. Estas fallas pueden originar el cabalgamiento del labio levantado cuando el ángulo del plano de la falla sea < 30° generando un manto de corrimiento sobre el labio hundido.

• Falla de rumbo: Es la que se presenta solo desplazamiento en sentido horizontal. Las fallas de rumbo se clasifican, según el sentido de movimiento de los bloques (referenciado a la posición de un observador situado sobre un bloque), como sinistrales cuando el bloque opuesto al que ocupa el observador se mueve a la izquierda; y dextrales cuando el bloque se mueve a la derecha.

 

Diaclasas:

Es una fractura en las rocas que no va acompañada de deslizamiento de los bloques que determina, no siendo el desplazamiento más que una mínima separación transversal. Se distinguen así de las fallas, fracturas en las que sí hay deslizamiento de los bloques. Son estructuras muy abundantes.

 

 

 

  Movimientos sísmicos:

 

Concepto:

Un movimiento sísmico es un movimiento vibratorio producido por la pérdida de estabilidad de masas de corteza. Cuando el movimiento llega a la superficie y se propaga por ésta le llamamos terremoto.

Causas:

La causa de los terremotos se encuentra liberación de energía de la corteza terrestre acumulada a consecuencia de actividades volcánicas y tectónicas, que se originan principalmente en los bordes de la placa.

Aunque las actividades tectónicas y volcánicas son las causas principales por las que se generan los terremotos hay otros factores que pueden originarlos:

• Acumulación de sedimentos por desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas, hundimiento de cavernas.

• Modificaciones del régimen fluvial.

• Variaciones bruscas de la presión atmosférica por ciclones.

Estos fenómenos generan eventos de baja magnitud, que generalmente caen en el rango de microsismos: temblores detectables sólo por sismógrafos.

Ondas Sísmicas:

El movimiento sísmico se propaga concéntricamente y de forma tridimensional a partir de un punto en la Corteza profunda o Manto superficial (en general, en la Litosfera) en el que se pierde el equilibrio de masas. A este punto se le denomina hipocentro.

Escalas sísmicas:

Escala de Mercalli: Es una escala subjetiva y mide la intensidad de un terremoto. Tiene 12 grados establecidos en función de las percepciones y de los daños provocados por el terremoto a los bienes humanos.

ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA:
Grado	Intensidad	Efectos
I	Instrumental	Registrado sólo por sismógrafos.
II	Muy débil	Percibido por algunas personas en pisos altos.
III	Ligero	Perceptible en interiores, los objetos suspendidos se balancean, similares al paso de un camión.
IV	Moderado	Percibido por la mayoría de las personas en la calle y en interiores, oscilación de objetos colgantes, ventanas y cristalería crujen.
V	Algo fuerte	Despiertan las personas dormidas, algunos objetos caen, cuadros, puertas y contraventanas se balancean.
VI	Fuerte	Los muebles se mueven, los cuadros se caen, los platos y la cristalería se rompen, las campanas suenan solas y algunas chimeneas se derrumban, los tabiques se resquebrajan.
VII	Muy fuerte	Es difícil mantenerse en pie, se caen los aleros de los tejados, tejas chimeneas y cornisas de edificios, se forman olas en los estanques. Suenan todas las campanas.
VIII	Destructivo	Caen algunas estatuas y muros, torres y edificios son deteriorados. Aparecen grietas en suelos húmedos y en taludes abruptos. Cambian los niveles de los acuíferos.
IX	Ruinoso	Pánico general, las casas comienzan a caer, grietas en el suelo, raíles de tren deformados, puentes y conducciones subterráneas rotas.
X	Desastroso	Pánico general. Muchos edificios destruidos, graves daños en presas. Desprendimientos de tierras, desbordamientos de ríos, canales, lagos, etc.
XI	Muy desastroso	Pánico general. Pocos edificios en pie, raíles muy deformados, conducciones subterráneas inservibles. Aparecen fallas en el terreno de salto apreciable.
XII	Catastrófico	Destrucción total, los objetos son lanzados al aire, desplazamiento de grandes masas rocosas. La topografía queda cambiada.

Escala de Ritcher: Es una escala matemática y, por tanto objetiva. Mide la magnitud del terremoto y está relacionada con la energía liberada en el sismo. Teóricamente no tiene límite, pero un 9 en esta escala equivaldría a un Grado XII de Mercalli, es decir "destrucción total". Se basa en la amplitud de la onda registrada en un sismógrafo situado a menos de 100 km del epicentro.

Magnitud en Escala Richter	Efectos del terremoto
Menos de 3.5	Generalmente no se siente, pero es registrado.
3.5 - 5.4	A menudo se siente, pero sólo causa daños menores.
5.5 - 6.0	Ocasiona daños ligeros a edificios.
6.1 - 6.9	Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas.
7.0 - 7.9	Terremoto mayor. Causa graves daños.
8  o mayor	Gran terremoto. Destrucción total a comunidades  cercanas.

Estructura interior de la tierra:

La estructura interna de la tierra está formada principalmente por la corteza, manto y núcleo, siendo en estos medios en donde las ondas sísmicas al propagarse, se reflejan o refractan.

El núcleo es la parte central  de la tierra formada por metales, principalmente hierro y níquel, que en el núcleo interno se encuentran en estado sólido. Estos metales están a altas temperaturas y presiones.

El núcleo interno tiene un radio de alrededor de 1.230 kilómetros, mientras que el núcleo externo, donde los metales están es estado líquido, tiene un espesor de alrededor  de 2.250 kilómetro. El núcleo contiene cerca de 10.5 veces la densidad del agua.

El manto está formado por sólidos y tiene un espesor aproximado de 2.900 kilómetros. Constituye la mayor parte del volumen de la tierra (más de un 80%) y algo menos del 70% de su masa total. Está compuesto principalmente de silicato de magnecio, silicato de sodio y silicato de hierro. Su densidad es alrededor de 4.5 veces la densidad del agua.

La corteza está compuesta por silicatos tales como el cuarzo y el feldespato. Tiene un espesor promedio de alrededor de 40 kilómetros pero varía entre un mínimo de alrededor de 5 kilómetros en el fondo oceánico hasta un máximo da hasta100kilometos en las grandes cordilleras. Su densidad es de aproximadamente tres veces la densidad del agua y constituye alrededor del 1% de la masa de la tierra.

Propagación de las ondas sísmica en la corteza terrestre:

La corteza está constituida por dos capas, una granítica y la otra basáltica separadas por la discontinuidad de Conrad. Así mismo la corteza y el manto se encuentran separados por la discontinuidad de Mohorovich, la misma que se encuentra a profundidades de 30km en zonas estables (escudo brasileño) y hasta 75km en zonas de cordillera (cordillera andina).