Tarea_2. - U

Tarea 2: Sismología
GF3001-Geofísica General
Alumno: Gerardo Gacitúa A.
Fecha: 22 –Noviembre
Pregunta 1.
Para desarrollar esta pregunta lo primero que se hizo fue que para cada punto de disparo se
estimó el tiempo en que cada llegada se reflejaba en el gráfico, esto se realizó observando en
qué lugar aproximadamente comenzaba a manifestarse la llegada en relación al tiempo. Con
ello se obtuvieron las siguientes tablas de datos:
Disparo 0.
xi [m]
1
2
3
4
5
6
t(x) [s]
0,003
0,007
0,01
0,014
0,0175
0,02
Disparo 30.
xi [m]
31
32
33
34
35
36
t(x) [s]
0,043
0,0438
0,044
0,045
0,046
0,046
Con estos datos se graficaron ambas curvas (ver anexo en tarea2.xls) y se obtuvieron las
siguientes ecuaciones de acuerdo a la tendencia:
Disparo 0: y = 0,0034x - 0,0001
Disparo 30: y = 0,0006x + 0,0424
Luego utilizando las siguientes fórmulas vistas en clases:
Se calcularon las velocidades V1 y V2 para ambos casos, donde la formulación se encuentra
detallada en el archivo tarea2.xls adjunto. Los resultados obtenidos para las velocidades son
los siguientes:
Disparo 0:
V1 [m/s]
V2 [m/s]
303,03
294,12
Disparo 30:
V1 [m/s]
V2 [m/s]
508,20
1666,67
De acuerdo a las estimaciones se puede interpretar que las velocidades V1 están asociadas al
material de relleno que existe para la nivelación, compuesto por tierra y rocas finas y las
velocidades V2 asociada a rocas de mayor grosor situadas bajo esta primera capa.
¿Qué es un geófono? ¿Qué registra?
Un geófono es un transductor de desplazamiento, velocidad o aceleración que convierten el
movimiento del suelo en una señal eléctrica. Casi todos los geófonos empleados para la
prospección sísmica en la superficie terrestre son del tipo electromagnético.
Un geófono electromagnético es un transductor de velocidad que consiste en una bobina
suspendida en un sistema de resortes que se mueve en un campo magnético generado por un
imán permanente. Uno de estos dos elementos (ya sea la bobina o el imán) está fijado
rígidamente con respecto a la superficie terrestre de tal manera, que se moverá junto con la
superficie terrestre en repuesta a los movimientos sísmicos. El otro es el elemento inerte y
cuelga sujetado por un resorte en un soporte fijo. Cualquier movimiento relativo entre la
bobina y el imán produce una fuerza electromotriz entre los terminales de la bobina. El voltaje
correspondiente a esta fuerza electromotriz es proporcional a la velocidad del movimiento. La
sensibilidad del geófono depende de la fuerza del imán, de la cantidad de espiras de la bobina
y de la configuración del sistema.
Cabe anotar que este instrumento es de gran importancia en los métodos sísmicos ya que
suele registrar el movimiento del suelo generado por una fuente energética como son los
explosivos y camiones vibradores.
¿Con qué finalidad se registran datos con puntos de disparo diferentes?
Con el objetivos de atenuar las ondas de ruido y además optimizar el registro sísmico,
mejorando la relación señal-ruido. Además permite discriminar si el registro proviene
o no de una reflexión y correlacionar reflexiones
Qué tipo de onda es la primera llegada observada?, qué tipo de ondas son las que vienen
después de la primera llegada?, se puede sacar información de la estructura de velocidades
del subsuelo a partir de ellas?, explique.
El tipo de onda en la primera llega es una onda P, ya que viaja a mayor velocidad, luego llegan
las ondas S. Respecto a obtener información de la estructura de velocidades del subsuelos a
partir de ellas es verdadero, porque existen relaciones matemáticas que permiten el cálculo de
dichas velocidades si se tiene información cómo la densidad y módulo de corte.
Pregunta 2.
En el archivo Excel adjunto se muestra cómo se calculó lo pedido en el enunciado, en particular
lo que se realizó fue buscar la magnitud (Mw) a través de la web y luego calcular el momento
sísmico (Mo) a partir de la siguiente fórmula:
Luego para calcular S, se investigó que en el trabajo de Kanamori y Anderson (1975) se
propuso una relación para grandes terremotos, donde Mo expresada en dinas*cm, se
relaciona con S de mediante la expresión siguiente, con S en kilómetros cuadrados:
𝑴𝟎 = 𝟏, 𝟐𝟑 × 𝟏𝟎𝟐𝟐 × 𝑺𝟑/𝟐 𝒅𝒊𝒏 𝒄𝒎
De esta manera se puede calcular el S estimado. Además se utiliza leyes de escala de forma
que L es el largo de la ruptura y L/2 el ancho, por lo tanto y utilizando el dato de S estimado, se
obtiene que L es igual a:
𝑳 = √𝟐𝑺
Así mismo se considera que el desplazamiento promedio se encuentra entre L^-4 y L^-5,
transformando esto a metros se obtiene el desplazamiento promedio. Todos estos cálculos
pueden ser revisados en el archivo tarea2.xls.
Luego se escogieron 5 eventos: El terremoto de Valdivia (1960), Nicaragua (1992), Bolivia
(1994), Sumatra-Andamán (2004) y Honshu-Japón (2011). Y se investigaron las dimensiones
reales del área de ruptura, los cuales se encuentra en el archivo Excel adjunto. A simple vista
los datos son parecidos en orden de magnitud, variando principalmente la parte entera de la
cantidad de kilómetros cuadrados, pero en general, los datos obtenidos a partir de la teoría y
formulación son consistentes con los reales.
Respecto a los mecanismos de foco no se encontró información fidedigna, por lo que fue
imposible identificar el tipo de ambiente tectónico.