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9: Deformación de la corteza y sismos

Última actualización

30 oct 2022
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- 8.8: Cenozoico
- 9.1: Estrés y Tensión

Chris Johnson, Matthew D. Affolter, Paul Inkenbrandt, & Cam Mosher
Salt Lake Community College via OpenGeology

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Objetivos de aprendizaje

Diferenciar entre tensión y tensión
Identificar los tres principales tipos de estrés
Diferenciar entre deformación quebradiza, dúctil y elástica
Describir el símbolo del mapa geológico utilizado para la huelga y la inmersión de estratos
Nombrar y describir diferentes tipos de pliegues
Diferenciar los tres tipos principales de fallas y describir sus movimientos asociados
Explicar cómo el rebote elástico se relaciona con los sismos
Describir diferentes tipos de ondas sísmicas y cómo se miden
Explicar cómo los humanos pueden inducir sismicidad
Describir cómo funcionan los sismógrafos para registrar olas sísmicas
A partir de registros sismógrafos, localizar el epicentro de un sismo
Explicar la diferencia entre la magnitud del sismo y la intensidad
Enumere los factores sísmicos que determinan el temblor y
Identificar peligros secundarios de sismo
Describir sismos históricos notables

Afloramiento carretero de lechos rocosos multicolores compensados por una falla normal. — Figura $\PageIndex{1}$ : Ejemplo de fallas normales en un afloramiento de la Formación de Senderos Honaker de Pensilvania cerca de Moab, Utah.

La deformación de la corteza ocurre cuando las fuerzas aplicadas exceden la resistencia interna de las rocas, cambiando físicamente sus formas. Estas fuerzas se llaman estrés, y los cambios físicos que crean se llaman tensión. Las fuerzas involucradas en los procesos tectónicos, así como la gravedad y el emplazamiento de plutones ígneos producen cepas en rocas que incluyen pliegues, fracturas y fallas. Cuando la roca experimenta grandes cantidades de esfuerzo cortante y se rompe con una deformación rápida y quebradiza, la energía se libera en forma de ondas sísmicas, comúnmente conocidas como un terremoto.

9.1: Estrés y Tensión
El estrés es la fuerza ejercida por unidad de área y la deformación es el cambio físico que resulta en respuesta a esa fuerza. Cuando la tensión aplicada es mayor que la resistencia interna de la roca, la deformación resulta en la forma de deformación de la roca causada por la tensión. La tensión en las rocas se puede representar como un cambio en el volumen y/o forma de la roca, así como la fractura de la roca. Hay tres tipos de tensión: tensional, compresional y cizalladura.
9.2: Deformación
Cuando las rocas están estresadas, la deformación resultante puede ser elástica, dúctil o quebradiza. Este cambio generalmente se llama deformación. La deformación elástica es una deformación que es reversible después de que se libera la tensión. Por ejemplo, cuando estiras una banda de goma, vuelve elásticamente a su forma original después de soltarla. El tipo de deformación que sufre una roca depende de la presión de poro, la velocidad de deformación, la resistencia de la roca, la temperatura, la intensidad del esfuerzo, el tiempo y la presión de confinamiento.
9.3: Mapas geológicos
Los mapas geológicos son representaciones bidimensionales (2D) de formaciones geológicas y estructuras en la superficie de la Tierra, incluyendo formaciones, fallas, pliegues, estratos inclinados y tipos de rocas. Las formaciones son unidades rocosas reconocibles. Los geólogos utilizan mapas geológicos para representar dónde están las formaciones geológicas, fallas, pliegues y unidades rocosas inclinadas. Las formaciones geológicas son unidades rocosas reconocibles y mapeables.
9.4: Pliegues
Los pliegues geológicos son capas de roca que se curvan o doblan por deformación dúctil. Los pliegues se forman más comúnmente por fuerzas de compresión a profundidad, donde temperaturas más altas y presiones de confinamiento más altas permiten que se produzca una deformación dúctil. Los pliegues se describen por la orientación de sus ejes, planos axiales y extremidades. Hay muchos tipos de pliegues, incluyendo pliegues simétricos, pliegues asimétricos, pliegues volcados, pliegues reclinados y pliegues hundidos.
9.5: Fallas
Las fallas son los lugares en la corteza donde se produce una deformación quebradiza a medida que dos bloques de rocas se mueven uno con relación al otro. Las fallas normales e inversas muestran movimiento vertical, también conocido como deslizamiento por inmersión. El movimiento de deslizamiento por inmersión consiste en un movimiento relativo hacia arriba y hacia abajo a lo largo de una falla de inmersión entre dos bloques, la pared colgante y el espacio para los pies. En un sistema de deslizamiento por inmersión, el espacio para los pies está por debajo del plano de falla y la pared colgante está por encima del plano de falla.
9.6: Elementos esenciales para terremotos
Los terremotos se sienten en la superficie de la Tierra cuando la energía es liberada por bloques de roca que se deslizan entre sí, es decir, se han producido fallas. La energía sísmica así liberada viaja a través de la Tierra en forma de ondas sísmicas. La mayoría de los terremotos ocurren a lo largo de los límites activos Los terremotos intraplaca (no a lo largo de los límites de las placas) ocurren y aún son poco conocidos. El Programa de Riesgos Terremotos del USGS tiene un mapa en tiempo real que muestra los sismos más recientes
9.7: Medición de sismos
La gente siente aproximadamente 1 millón de sismos al año, generalmente cuando están cerca de la fuente y el sismo registra al menos momento magnitud 2.5. Los sismos mayores de magnitud de momento 7.0 y superiores son extremadamente raros. El mapa en tiempo real del Programa de Riesgos de Terremotos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) muestra la ubicación y la magnitud de los sismos recientes
9.8: Riesgo de sismo
La magnitud del terremoto es un valor absoluto que mide la liberación de energía pura. La intensidad, sin embargo, es decir, cuánto tiembla el suelo, está determinada por varios factores. En general, cuanto mayor sea la magnitud, más fuerte será el temblor y más durará el temblor. El temblor es más severo más cerca del epicentro. La severidad del temblor está influenciada por la ubicación del observador en relación con el epicentro, la dirección de propagación de la ruptura y el camino de mayor ruptura.
9.9: Estudios de casos
Esta sección contiene múltiples estudios de casos de grandes sismos en América del Norte, así como sismos históricamente importantes en todo el mundo.

Thumbnail: Epicentro del terremoto de Chile de 2010 con un edificio colapsado en Concepción. (CC-SA-BY; Claudio Núñez).

Resumen

El estrés geológico, fuerza aplicada, viene en tres tipos: tensión, cizallamiento y compresión. La deformación es producida por la tensión y produce tres tipos de deformación: elástica, dúctil y quebradiza. Los mapas geológicos son representaciones bidimensionales de formaciones superficiales que son la expresión superficial de estructuras geológicas tridimensionales en el subsuelo. El símbolo del mapa llamado strike and dip o actitud de roca indica la orientación de los estratos rocosos con referencia a norte-sur y horizontal. Las capas de roca plegadas se categorizan por la orientación de sus extremidades, ejes de plegado y planos axiales. Las fallas se producen cuando las fuerzas de tensión exceden la integridad de la roca y la fricción, lo que lleva a la deformación y rotura Los tres tipos de fallas principales se describen por el movimiento de sus bloques de falla: normal, derrapado y retroceso.

Los sismos, o actividad sísmica, son causados por una repentina deformación quebradiza acompañada de rebote elástico. La liberación de energía de un foco sísmico se genera como ondas sísmicas. Las ondas P y S viajan por el interior de la Tierra. Cuando golpean la corteza exterior, crean ondas superficiales. Las actividades humanas, como la minería y las detonaciones nucleares, también pueden provocar actividad sísmica. Los sismógrafos miden la energía liberada por un sismo utilizando una escala logarítmica de unidades de magnitud; la Escala Momento de Magnitud ha reemplazado a la Escala Richter original. La intensidad sísmica es el efecto percibido del temblor del suelo y el daño físico La ubicación de los focos sísmicos se determina a partir de lecturas de triangulación de múltiples sismógrafos.

Los rayos sísmicos que pasan a través de rocas del interior de la Tierra y medidos en los sismógrafos de la Red Sísmica mundial permiten la obtención de imágenes 3D de masas de roca enterradas como tomógrafos sísmicos.

Los sismos están asociados con la tectónica de placas. Por lo general, ocurren alrededor de los límites de las placas activas, incluidas las zonas de subducción, colisión y transformación y límites divergentes. También ocurren áreas de sismos intraplaca. El daño causado por los sismos depende de una serie de factores, incluyendo magnitud, ubicación y dirección, condiciones locales, materiales de construcción, intensidad y duración, y resonancia. Además de los daños causados directamente por las sacudidas del suelo, los peligros secundarios de terremotos incluyen licuefacción, tsunamis, deslizamientos de tierra, seiches y cambios de elevación.

Resumen

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