Taller Nº2: Determinación de distancia Epicentral

Taller Nº2:

Determinación de distancia Epicentral

OBJETIVOS

Determinar la distancia epicentral de dos estaciones sobre un mismo sismo, mediante las tablas de Jeffreys-Bullen y las curvas de Camino-Tiempo.

MARCO TEÓRICO:

Un sismo es un fenómeno físico de corta duración que consiste en el movimiento brusco de la corteza tras la liberación instantánea de energía acumulada por un largo tiempo dentro de la Tierra. A los sismos también se les puede llamar temblor o terremoto.

El punto en el interior de la Tierra donde se origina el sismo, y por lo tanto donde se origina la ruptura, se denomina hipocentro o foco. Y el punto en la superficie terrestre ubicado justo sobre el foco se denomina epicentro.

Los temblores se propagan mediante 4 tipos de ondas, las cuales se clasifican en Ondas de cuerpo y Ondas superficiales. Las Ondas de cuerpo se propagan al interior de la tierra, estas son las Ondas P, que son longitudinales y se propagan con mayor velocidad, y las Ondas S, que son transversales y se propagan con menor velocidad que las P. Las Ondas superficiales se dividen en las Ondas Love y las Ondas Rayleigh.

Para localizar el epicentro de un sismo, se necesitan las velocidades de las ondas P y S, ya mencionadas. Como las ondas P tienen mayor velocidad de propagación, son las primeras en ser registradas, y luego las S. Las ondas son identificadas y registradas por los sismogramas de cada estación. La diferencia de los tiempos de llegada de las ondas es el dato necesario para determinar el epicentro del sismo mediante el método “S-P”, con lo cuál se construyen gráficos de tiempo-distancia para determinar la distancia a la que ocurrio el sismo de la estación sismológica.

Existen 3 grandes tipos de sismos:

• Terremoto tectónico: fractura de rocas como respuesta a esfuerzos tectónicos. (interacción de placas tectónicas)
• Terremoto volcánico: movimiento que acompaña a erupciones volcánicas pero con origen tectónico.
• Terremoto de colapso: movimientos pequeños producidos por derrumbamientos de cavernas o minas, o por el deslizamiento de tierra.
• Terremoto de explosión: producidos por explosiones de artefactos químicos o nucleares.

En las estaciones se registra la hora a la que llegan las ondas () y la hora a la que se origina el sismo (), utilizando estos registros se puede calcular cuánto se demoró cada onda en llegar a la estación. Esto se realiza mediante la siguiente ecuación:[pic 3][pic 4]

[pic 5]

Ecuación 1

MATERIALES:

• Curvas Camino-Tiempo
• Tablas de Jeffreys-Bullen
• Tablas de datos
• Regla
• Calculadora
• Guía “Determinación de distancia epicentral”
• Hoja blanca tamaño carta

MÉTODOS:

Existen dos métodos para determinar manualmente el epicentro de un sismo, los cuales son: método “S-P” y método “P”.

El Método “S-P” consiste en restar el tiempo de llegada de la onda S con el tiempo de llegada de la onda P como se aprecia en la siguiente ecuación:

[pic 6]

Ecuación 1

Luego, con este 𝚫T, calcular el 𝚫º con una proporción con las Tablas de Jeffreys-Bullen. Esta proporción está dada por la siguiente ecuación:

[pic 7]

Ecuación2

En los mapas entregados en clases, se debe dividir el espacio entre la latitud 33° y 34° en 10 espacios iguales, y el resto en 5 partes iguales, representando 0,1° cada espacio. Así, se crea una escala de grados en los mapas.

El 𝚫º obtenido corresponderá a una cantidad de grados, y esta medida será tomada con el radio de una circunferencia de centro en cada estación sismológica correspondiente. Esto se realiza con cada valor de cada estación, y cuando ya están todas las circunferencias hechas, se busca un punto en el cuál coincidan tres o más circunferencias. Si existen más de un punto con estas características, se debe fijar en el menor tiempo de llegada, y buscar el punto que sea parte de esta circunferencia. Este punto corresponderá al epicentro del sismo estudiado, y se obtendrán coordenadas en el eje x y en el eje y, las cuáles corresponderán a la latitud y longitud del epicentro, respectivamente.

El Método “P”  sólo utiliza el tiempo de llegada de la onda P y el tiempo de origen. Para esto primero se debe sacar la diferencia entre estos dos tiempos, mediante la siguiente ecuación:

[pic 8]

Ecuación 3

Luego se hace la proporción con las Tablas de Jeffreys-Bullen, pero con el 𝚫º correspondiente al método “P”, utilizando la Ecuación 2.

Con los datos obtenidos se realiza el mismo procedimiento anteriormente explicado para determinar el epicentro del sismo.

DATOS:

Tabla 1: Extracto "Tablas de Jeffreys-Bullen”

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