Conocimientos sobre terremotos y predicciones de terremotos
1. Terremotos tectónicos
La energía acumulada a largo plazo se libera rápidamente debido a la fractura y dislocación de los terremotos. rocas a gran profundidad. Los terremotos causados por movimientos del suelo que se propagan en todas direcciones en forma de ondas sísmicas se denominan terremotos tectónicos. Este tipo de terremoto ocurre con mayor frecuencia y es el más destructivo, representando más del 90% de los terremotos globales.
2. Terremotos volcánicos
Los terremotos provocados por el vulcanismo, como las explosiones de magma y gas, se denominan terremotos volcánicos. Los terremotos volcánicos solo pueden ocurrir en áreas volcánicas activas, y los terremotos en áreas volcánicas activas solo representan alrededor del 7% de los terremotos globales.
3. Terremoto de colapso
Los terremotos provocados por el colapso del techo de cuevas subterráneas o minas se denominan terremotos de colapso. Estos terremotos son relativamente pequeños y poco frecuentes. Incluso si existe, a menudo ocurre en zonas de piedra caliza con densas cuevas o grandes zonas mineras subterráneas.
4. Terremotos inducidos
Los terremotos causados por actividades como el almacenamiento en yacimientos y la inyección de agua en yacimientos petrolíferos se denominan terremotos inducidos. Este tipo de terremoto sólo ocurre en algunas áreas de yacimientos o campos petroleros específicos.
5. Terremotos artificiales
Las vibraciones del suelo provocadas por explosiones nucleares subterráneas y voladuras explosivas se denominan terremotos artificiales. Los terremotos artificiales son terremotos causados por actividades humanas. Por ejemplo, las vibraciones causadas por explosiones industriales y explosiones nucleares subterráneas; la inyección de agua a alta presión en pozos profundos y el almacenamiento de agua en grandes embalses aumentan la presión sobre la corteza terrestre, provocando a veces terremotos.
La ola más familiar es la observación de las ondas del agua. Cuando se arroja una piedra a un estanque, la superficie del agua se altera, lo que provoca que se extiendan ondas hacia afuera alrededor del punto donde la piedra entra al agua. Este tren de olas es causado por el movimiento de partículas de agua cerca de la ola de agua. Sin embargo, el agua no fluye en la dirección de las olas; si un corcho flotara en el agua, rebotaría hacia arriba y hacia abajo pero no se movería de su posición original. Esta perturbación se transmite continuamente a través del simple movimiento de ida y vuelta de las partículas de agua, transfiriéndose el movimiento de una partícula a la precedente. De esta forma, las olas del agua llevaban la energía de la superficie del agua rota por las piedras hasta el borde de la piscina, provocando olas en la orilla. El movimiento de un terremoto es muy similar. Las vibraciones que sentimos son las vibraciones de la roca elástica producidas por la energía de las ondas sísmicas.
Las propiedades físicas de la primera onda son como las ondas sonoras. Las ondas sonoras, incluso las ultrasónicas, viajan a través del aire alternando compresión (empuje) y expansión (tracción). Debido a que los líquidos, los gases y las rocas sólidas se pueden comprimir, los mismos tipos de ondas pueden viajar a través de cuerpos de agua, como océanos y lagos, así como a través de la Tierra sólida. En un terremoto, este tipo de onda viaja a la misma velocidad en todas las direcciones desde una falla, comprimiendo y estirando alternativamente la roca por la que pasan, con sus partículas moviéndose hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la dirección de viaje de estas ondas. el movimiento de estas partículas es perpendicular al de Apolo. Los desplazamientos hacia adelante y hacia atrás se llaman amplitudes. En sismología, este tipo de onda se llama onda P, u onda longitudinal, y es la primera onda que llega.
La roca elástica, a diferencia del aire, se puede comprimir pero no cortar, y los materiales elásticos pueden permitir la propagación de una segunda onda cortando y retorciendo objetos. El segundo tipo de onda que llega producida por un terremoto se llama onda S. Cuando una onda cortante la atraviesa, la roca se comporta de manera muy diferente a como lo hace durante la propagación de una onda longitudinal. Debido a que las ondas de corte implican corte en lugar de compresión, el movimiento de las partículas de roca es transversal a la dirección de desplazamiento. Las rocas pueden moverse vertical u horizontalmente, similar al movimiento lateral de las ondas de luz. La coexistencia de ondas P y ondas S confiere a la secuencia de ondas sísmicas una combinación única de propiedades, que la diferencia de la expresión física de las ondas de luz o de las ondas de sonido. Como el movimiento cortante no puede ocurrir en líquidos o gases, las ondas S no pueden propagarse en ellos. Las propiedades únicas de las ondas P y S pueden utilizarse para detectar la existencia de zonas fluidas en las profundidades de la Tierra.
Las ondas S están polarizadas, y sólo aquellas ondas luminosas que vibran transversalmente (arriba y abajo, horizontalmente, etc.) pueden atravesar una lente polarizadora en un determinado plano. Las ondas de luz que lo atraviesan se denominan luz polarizada plana. La luz del sol no está polarizada a su paso a través de la atmósfera, es decir, las ondas de luz vibran en una dirección transversal no preferida. La refracción de plásticos especiales como cristales o polarizadores puede convertir la luz no polarizada en luz polarizada plana.
Cuando las ondas transversales atraviesan la Tierra, se refractarán o reflejarán al encontrar interfaces discontinuas, y sus direcciones de vibración se polarizarán. Cuando las partículas de roca polarizadas con ondas S se mueven sólo en el plano horizontal, se denominan ondas SH. Cuando las partículas de roca se mueven en un plano vertical que contiene la dirección de propagación de la onda, estas ondas S se denominan ondas SV.
La mayoría de las rocas tienen elasticidad lineal si no se las obliga a vibrar excesivamente, es decir, la deformación provocada por la fuerza cambia linealmente con la fuerza. Esta elasticidad lineal se conoce como la obediencia a la ley de Hooke, que lleva el nombre del matemático británico contemporáneo Robert Hooke (1635-1703). De manera similar, durante los terremotos, la deformación de las rocas aumenta a medida que aumentan las fuerzas. En la mayoría de los casos, la deformación permanecerá dentro del rango elástico lineal y la roca volverá a su posición original una vez finalizada la sacudida. Sin embargo, a veces se producen excepciones importantes durante los eventos sísmicos, por ejemplo, cuando los suelos blandos sufren fuertes sacudidas, permanecerán permanentemente deformados y el suelo no siempre volverá a su posición original después de la deformación de las olas. En este caso, la intensidad del terremoto es difícil de predecir.
El movimiento elástico proporciona información excelente sobre cómo cambia la energía a medida que las ondas sísmicas locales viajan a través de la roca. La energía asociada con la compresión o el estiramiento de un resorte es energía potencial elástica y la energía asociada con el movimiento de un conjunto de resorte es energía cinética. La energía total en cualquier momento es la suma de la energía elástica y la energía cinética. Para un medio elástico ideal, la energía total es una constante. En la posición de máxima amplitud, toda la energía es energía potencial elástica; cuando el resorte oscila hasta la posición de equilibrio intermedio, toda la energía es energía cinética. Hemos supuesto que no existen fuerzas de fricción ni de disipación, por lo que la vibración elástica alternativa, una vez iniciada, continúa con la misma amplitud. Esta es, por supuesto, la situación ideal. Durante un terremoto, la fricción entre rocas en movimiento genera calor gradualmente y disipa parte de la energía de las olas. A menos que se agregue nueva energía, como un resorte vibrante, las vibraciones de la Tierra cesarán gradualmente. Las mediciones de la disipación de energía de las ondas sísmicas proporcionan información importante sobre las características inelásticas de la Tierra. Sin embargo, además de la disipación por fricción, existen otros factores que hacen que las vibraciones sísmicas se debiliten gradualmente a medida que aumenta la distancia de propagación.
Debido a que el frente de onda cuando se propagan las ondas sonoras es una esfera en expansión, el sonido que transporta disminuye a medida que aumenta la distancia. De manera similar a las ondas de agua que se extienden fuera de un estanque, observamos que la altura o amplitud de las ondas de agua disminuye gradualmente hacia afuera. La amplitud disminuye porque la energía inicial se extiende cada vez más, lo que se denomina difusión geométrica. Esta propagación también debilita las ondas sísmicas que viajan a través de las rocas de la Tierra. A menos que existan circunstancias especiales, cuanto más lejos esté una onda sísmica de su fuente, más se atenuará su energía.
En todo el mundo se utilizan varias escalas de intensidad diferentes. Los países occidentales generalmente utilizan la escala de intensidad de Macquarie mejorada, conocida como escala de intensidad M.M, que tiene 12 niveles de intensidad del I al I. En Japón, no hay sensación a 0 grados y la sensación se divide en 8 niveles del I al VII grado y * * * *. La ex Unión Soviética y China dividieron la escala de intensidad en 12 niveles de intensidad. China revisó su escala de intensidad de terremotos en 1980 (ver tabla).
Escala de intensidad del terremoto de China
1 grado; sin sensación - sólo los instrumentos pueden registrar;
2 grados - una persona particularmente sensible se siente completamente; quietud;
3 grados; pocas sensaciones: algunas personas en la habitación sienten que están descansando y las perchas se balancean ligeramente;
4 grados; están en el interior, algunas personas están afuera, los objetos colgados se balancean, los utensilios inestables crujen;
5 grados; la mayoría de la gente puede sentirlo al aire libre, el ganado está inquieto, las puertas y ventanas hacen ruido, Aparecieron grietas en la pared.
6 grados; pánico: la gente está inestable, el ganado se escapa, los utensilios se caen, los cobertizos de trabajo sencillos están dañados, las pendientes pronunciadas se deslizan;
7 grados; las casas están ligeramente dañadas; El arco y la chimenea resultaron dañados, aparecieron grietas, arenado y burbujas en la superficie;
8 grados; daños a los edificios: muchas casas resultaron dañadas, algunas vías de carretera dañadas se derrumbaron y las tuberías subterráneas se rompieron;
9 grados; destrucción generalizada de edificios: la mayoría de las casas destruidas, algunas colapsadas, arcos y chimeneas colapsados, rieles doblados;
10 grados destrucción generalizada de edificios: casas derribadas, carreteras; Destruido, una gran cantidad de rocas se derrumbó y las olas de agua se precipitaron hacia la orilla;
11 grados; Destrucción: una gran cantidad de casas se derrumbaron, grandes secciones de terraplenes se derrumbaron y la superficie cambió dramáticamente;
12 grados; montañas y ríos Cambio de escena: todos los edificios fueron destruidos en general, el terreno cambió drásticamente y los animales y las plantas fueron destruidos;