Parametros de Localizacion

PARÁMETROS DE LOCALIZACIÓN: 

LOCALIZACIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL.

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TÉCNICAS PARA MEJORAR LA LOCALIZACIÓN HIPOCENTRAL

DOCENTE: ING.MARTIN ZEGARRA.

ALUMNOS: - REYES BASAURI,MARY CARMEN - ORTIZ QUILICHE,LEOVIGILDO - ZAMORA CRUZADO, LUIS

Cajamarca Abril del 2014

RESUMEN La determinación de hipocentros es una de las tareas más importantes en la sismología práctica y la mayoría de los sismólogos se han visto envueltos en esta tarea alguna vez. La localización de un terremoto está definida por el hipocentro sísmico y el tiempo origen. Cuando un sismo es grande, las dimensiones físicas pueden ser de varios cientos de kilómetros y el hipocentro puede estar principalmente ubicado en cualquier parte de la superficie de ruptura. Dado que el hipocentro y el tiempo origen están determinados por los tiempos de arribo de las fases sísmicas iniciadas por la primera ruptura, el cálculo de localización corresponderá al punto donde inició la ruptura y el tiempo origen al tiempo de la ruptura inicial.

INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se estudiara los parámetros más fundamentales de la fuente de los terremotos, los cuales son su localización en el espacio y en el tiempo y su tamaño. Para su localización se utiliza el concepto de un foco puntual a partir del cual se propagan las ondas sísmicas; este foco viene localizado por las coordenadas geográficas de su proyección en la superficie (epicentro) y su profundidad medida en kilómetros. En el tiempo se sitúa el terremoto por su tiempo origen. La idea del foco del terremoto como la región donde éste se produce fue probablemente propuesta por vez primera por J. Michelí en 1761 y elaborada más tarde por R. Mallet en 1862.  Ambos autores suponían un proceso explosivo en un punto a partir del cual se propagan las ondas elásticas. Físicamente, la fractura producida en el terremoto tiene unas dimensiones y tarda un tiempo en producirse, por lo que la localización del foco se refiere solamente a un punto de la fractura y a un tiempo de dicho proceso. La determinación del hipocentro instrumental a partir de los tiempo de llegada de las ondas, principalmente P y S, condicionan que el foco represente el punto inicial de la fractura tanto en el tiempo como en el espacio.

OBJETIVOS •

OBJETIVO GENERAL Identificar conceptos básicos sobre los parámetros de localización espacial y temporal y las técnicas ubicación del hipocentro de un sismo.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Identificar los parámetros que permiten localizar la fuente y medir el tamaño del sismo generado.

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 Analizar las técnicas de ubicación del hipocentro de un evento sísmico.

MARCO TEÓRICO

1. PARÁMETROS DE LOCALIZACIÓN 1. LOCALIZACIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL.

La localización de un terremoto requiere conocer la hora origen del inicio de la ruptura y las coordenadas espaciales de la falla. Si la determinación de estos parámetros se realiza a partir de la lectura de los tiempos de llegada de las ondas, la información obtenida se refiere al lugar y al momento del inicio de la ruptura. El tiempo origen, que generalmente se refiere al Tiempo Universal, va a ser determinado dentro del proceso general de localización que describiremos seguidamente. La localización espacial viene dada por las coordenadas geométricas de un epicentro (proyección del foco, o hipocentro, sobre la superficie) y por la profundidad.

Cuando el tiempo origen no es bien conocido pero se tiene información correcta de la ubicación de las explosiones, es posible modelar la distribución de velocidades desarrollando las siguientes etapas (Bernal et al. 1992): a. Calcular la distancia en kilómetros entre el foco y las estaciones utilizando coordenadas UTM. b. Leer los tiempos de llegada   de cada explosión a cada estación. c. Calcular los tiempos de recorrido de la onda P,  - , para cada explosión y cada estación. Ello requiere haber determinado previamente el tiempo origen mediante un programa de localización o utilizando el diagrama de Wadati. d. Representar los tiempos de viaje respecto de las distancias. Los puntos se distribuyen en diferentes tramos que pueden ser ajustados por líneas rectas. Las pendientes respectivas corresponden a las velocidades de diferentes capas cuyo espesor puede ser también evaluado fácilmente.

2. TÉCNICAS PARA MEJORAR LA LOCALIZACIÓN HIPOCENTRAL El tiempo origen determinado con el método de Wadati y las

distancias epicentrales calculadas por un programa de localización pueden ser utilizadas en el diagrama de Riznichenko (1958) para mejorar la estimación de la profundidad. La relación de partida es: 2

(∆ +  )

 =

 

 

(5.3)

Que es válida para terremotos superficiales y próximos. La representación de 2   frente a ∆2   proporciona una línea recta cuya pendiente es  , velocidad promedio de todos los rayos a todas las estaciones.

El punto de intersección con el eje vertical es Tz=H/    que permite evaluar nuevamente la profundidad (Figura 5.1c).

Nicholson y Simpson (1985), Chapman y Bollinger (1984) y Toth y Kisslinger (1984) han retomado este planteamiento y transformando la expresión anterior llegan a:

Donde L es el camino recorrido por la onda P y R el radio de la Tierra,

supuesta esférica. Representando 2  frente a ∆2  se obtiene una recta de pendiente m y ordenada en el origen b. Introduciendo algunas simplificaciones, Nicholson y Simpson (1985) llegan a las siguientes fórmulas:

OJO Este procedimiento sólo puede aplicarse a sismos no muy superficiales y con una buena localización epicentral. Los valores de la relación / obtenidos con el diagrama de Wadati deben estar comprendidos entre 1.68 y 1.80.

Las figuras 5.2 y 5.3 presentan los errores en la determinación de la profundidad asociados a una red de microsismicidad formada por 7 estaciones (simbolizadas con estrellas). La primera corresponde a la solución obtenida cuando únicamente se utilizan ondas P.

mientras que la segunda refleja el empleo de las ondas P y S. Se ha aceptado que las frases P y S pueden ser leídas con un error de 0.25 y 0.5 s. respectivamente (Lindo y Herráiz, 1995). Comparando ambas figuras puede observarse la mejora introducida al considerar las ondas S, lo que justifica el interés en registrar e identificar adecuadamente dichas fases (Gomberg et. Al., 1990).

2.1. Localización de sismos locales •

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El hipocentro de un terremoto está dado por cuatro valores: (1) el tiempo, (2) la latitud, (3) la longitud, (4) la profundidad de la iniciación de la energía sísmica. El hipocentro tiene que estar determinado por los tiempos de llegada de fases en sismógrafos alrededor del terremoto. El problema de localización, entonces, es deducir el tiempo de origen y coordenadas espaciales del hipocentro dado los tiempos de llegada de varias ondas sísmicas en una red de sismómetros. Existen dos problemas: (1) la identificación de las fases sísmicas, y (2) la elección de un modelo terrestre con que

El gráfico muestra la ruptura en la superficie de una falla. La calcular el tiempo de propagación de de esas ruptura se propaga desde el punto la fases. nucleación, el hipocentro, falla.laElprimera punto en la En muchos casospor sólola lasuperficie onda P de (esladecir, llegada) es superficie directamente del hipocentro se llama usada en la ubicación porquearriba la identificación de esta fase es lo epicentro. Todos los puntos que se mueven en la falla radian más fácil; pero las fases secundarias enormemente mejoran la energía de ondas P y S.

precisión en una ubicación, especialmente la profundidad.

2.2. Incertidumbres en el hipocentro •

La precisión en la ubicación del hipocentro se estima según la información disponible en la inversión. Siempre la precisión dada en la inversión depende del modelo usado, y entonces difiere mucho de la precisión actual del hipocentro.

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Las fuentes de error en la ubicación de un sismo incluyen: (1) errores asociados con la elección de las llegadas; (2) errores asociados con la elección del modelo de velocidad; y (3) errores asociados con la magnitud

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del evento. Cuando la magnitud del evento aumenta, se pueden registrar las ondas generadas en sismómetros más lejos de la fuente y la influencia de unos ciertos caminos de propagación disminuye. Para eventos pequeños, algunos caminos de propagación se enfatizan, lo que da un error sistemático en la estimación de la ubicación.

CONCLUSIONES 

La localización de un terremoto requiere conocer la hora origen del inicio de la ruptura y las coordenadas espaciales de la falla.

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La localización espacial viene dada por las coordenadas geométricas de un epicentro (proyección del foco, o hipocentro, sobre la superficie) y por la profundidad.

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El hipocentro de un terremoto está dado por cuatro valores: (1) el tiempo, (2) la latitud, (3) la longitud, (4) la profundidad de la iniciación de la energía sísmica.

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El tiempo origen determinado con el método de Wadati y las distancias epicentrales calculadas por un programa de localización pueden ser utilizadas en el diagrama de Riznichenko (1958) para mejorar la estimación de la profundidad.

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Las fuentes de error en la ubicación de un sismo incluyen: (1) errores asociados con la elección de las llegadas; (2) errores asociados con la elección del modelo de velocidad; y (3) errores asociados con la magnitud del evento.

BIBLIOGRAFÍA 

Estrada, P. I. (2012). Apuntes de Sismología. Tucumán, Argentina: Universidad Nacional de Tucumán.

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Sarachaga, M. H. (1997). Conceptos Basicos de Sismologia para Ingenieros. Lima, Perú: Universidad Nacional de Ingenieria.

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Udias, A. (1989). Fisica de la Tierra. Madrid, España: Universidad Complutense de Madrid.

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http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/basic/millones_jj/cap 2.PDF http://www.ugr.es/~fteorica/Docencia/20132014/guias/Sismologia.pdf http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248. 52.100/134/A6.pdf?sequence=6 http://www.mttmllr.com/sismologia_files/sismologia_clase6.pd

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