SISMOS

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA
GEOLÓGICA
TEMA: “PARÁMETROS DE TAMAÑO”
CURSO:
SISMOLOGIA
DOCENTE:
ING. CRUZADO MEJIA, Filadelfio.
INTEGRANTES:
AYALA VILLA, Zarelita Magali.
MOSTACERO HERNADEZ, Josvel Abraham.
TASILLA LLANOS, Melvin.
CICLO/AÑO: “v” /3er AÑO. Cajamarca Junio del 2016

2. CAPITULO I: ASPECTOS PRELIMINARES
1.1. INTRODUCCIÓN
Cuando hablamos de “parámetros tamaño de un sismo” está referido principalmente a la medida
de la cantidad de energía liberada (Magnitud) o al grado de destrucción que ellos causan en una
región determinada (Intensidad). La magnitud y la intensidad son dos medidas diferentes, aunque
suelen ser frecuentemente confundidas por el público. Parte de esta confusión, probablemente se
deba a la similitud en las escalas usadas para expresar estos parámetros.
La magnitud es calculada a partir de la amplitud máxima del registro hecho por los sismos en un
sismógrafo debidamente calibrado y sus variadas medidas son expresiones logarítmicas de
cantidad de energía liberada por el sismo. La intensidad se obtiene de la observación personal de
los efectos producidos por un sismo en la personas, en las estructuras de las viviendas y edificios
de una ciudad, y en la superficie de la tierra.

3. 1.2. OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVO GENERAL
Definir y diferenciar los conceptos entre intensidad sísmica y magnitud sísmica.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Conocer las escalas en las que son medidas tanto la intensidad como la magnitud sísmica.
Dar a conocer los efectos que produce un sismo debido a su intensidad.
Conocer la relación que existe entre intensidad y magnitud sísmica.

4. CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
Los terremotos pueden ser medidos en función de la cantidad de energía liberada
(Magnitud) y/o mediante el grado de destrucción que ellos causan en el área
afectada (Intensidad).
PARÁMETROS DE TAMAÑO

5. 2.1.INTENSIDAD SÍSMICA
Definición:
La intensidad sísmica, es una descripción cualitativa, no instrumental de los efectos que
producen los sismos sobre las personas y el grado de daño que causan sobre las estructuras
civiles.
La ciudad chilena de Valdivia tras
el terremoto de 1960, el de mayor
magnitud registrada hasta la fecha
(9,5 MW). Alcanzó una intensidad
de XII en la escala de Mercalli.

6. 2.1.1. HISTORIA
Inicialmente, el esfuerzo para determinar el tamaño de un sismo estuvo basado necesariamente
en las observaciones de los efectos o pérdidas, tanto materiales como humanas de un sismo.
De allí surgieron diferentes escalas cualitativas para calificar el grado de un sismo.
Cronología de escalas
sísmicas para medir el
grado de intensidad.

7. 2.1.2. ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA REFINADA (MEDVEDEV, SPONHEVER,
KARNIK)
También conocida como escala MSK o MSK-64, basada exclusivamente en la escala de
Mercalli, es una escala de intensidad macrosísmica usada para evaluar la fuerza de los
movimientos de tierra basándose en los efectos destructivos en las construcciones humanas y
en el cambio de aspecto del terreno, así como en el grado de afectación entre la población.
Tiene doce grados de intensidad, siendo el más bajo el número uno, y expresados en números
romanos para evitar el uso de decimales.
Para establecer la intensidad de un sismo se recurre a la revisión de registros históricos,
entrevistas a la gente, noticias de los diarios públicos y personales, etc. La Intensidad puede ser
diferente en los diferentes sitios reportados para un mismo terremoto (la Magnitud Richter, en
cambio, es una sola) y dependerá de:
 La energía del sismo.
 La distancia de la falla donde se produjo el sismo.
 La forma en como las ondas llegan al sitio en que se registra (oblícua, perpendicular, etc).
 Las características geológicas del material subyacente del sitio donde se registra la
intensidad.
 Cómo la población sintió o dejó registros del sismo

8. • Registrado sólo por los sismógrafos más sensibles. No afecta ni a objetos ni a edificios ni estructuras.I. NO PERCEPTIBLE
• Las estructuras y los objetos no lo notan, pero si las personas en reposo.II. DIFÍCILMENTE PERCEPTIBLE
• Los edificios no sufren, aunque algunos objetos colgantes pueden balancearse ligeramente. Puede ser notado por unos pocos dentro de casa. Vibración
comparable a las provocadas por un camión pequeño.III. DÉBIL
• Dentro de los edificios es notado por muchos. Algunas personas dormidas se despiertan. Cristales, porcelana, ventas y puertas tiemblan y hacen
pequeños golpeteos. Algunos pocos muebles que no pesen pueden vibrar visiblemente. Vibraciones moderadas, comparadas a las provocadas por un
camión grande.
IV. BASTANTE NOTADO
• La mayoría de las personas dentro de los edificios lo nota, pero solo unos pocos al aire libre, donde corren algunos asustados. Los observadores notan el balanceo de los edificios,
de los muebles o el temblor en las paredes. Los objetos colgantes se balancean muy notablemente. La porcelana y los vasos chocan entre sí y hacen bastante ruido . Muchas
personas que duermen despiertan . Las ventanas y las puertas empiezan a abrirse y cerrarse. Algunas se rompen. Los líquidos se desplazan y se pueden salir del recipiente que los
contiene. Los animales pueden empezar a sentirse intranquilos. Algunos edificios mal construidos sufren algunos daños.
V. ALGO FUERTE
•La mayoría sienten dentro de edificios y ya son muchos los que sienten fuera. Unas pocas personas pierden el equilibrio. Mucha gente
corre asustada hacia la calle. Pueden caerse pequeños objetos y los muebles sufren un leve desplazamiento. Vajillas y cristalerías pueden
romperse. Pueden que animales de granja se sientan inquietos. Daños visibles en obras de trabajo de mampostería, como grietas en la
escayola. También hay grietas solitarias en el suelo.
VI. FUERTE
•La mayoría de la gente está asustada e intenta correr hacia la calle. Los muebles se desplazan y pueden llegar a volcarse. Los objetos en
las estanterías caen. El agua salpica en los recipientes. Daño grave a edificios viejos. Las chimeneas de mampostería se desploman.
Aparecen grietas en los edificios. Se producen pequeños corrimientos de la tierra.
VII. MUY FUERTE
•A muchas personas les es difícil mantener el equilibrio, incluso al aire libre. Los muebles corren riesgo de volcarse. Se agravan las grietas,
los edificios más antiguos se derrumban parcialmente o sufren daños graves. Se pueden apreciar ondas en suelos muy blandos. Se pueden
producir corrimientos de tierra y desprendimiento de roca.
VIII. BASTANTE DAÑINO
•Pánico general. Mucha gente cae a la fuerza al suelo. Se ven ondas en suelos no tan blandos. Se desploman las estructuras no bien
construidas. Daño considerable a estructuras bien construidas. Se rompen las canalizaciones subterráneas. Grietas en el suelo y
corrimientos de tierra generalizados.
IX. DESTRUCTIVO
•Se destruyen puentes y diques y se tuercen las vías de ferrocarril, así que las infraestructuras quedan inutilizadas. Desprendimientos de
tierra más que generalizados y más graves.X. DEVASTADOR
•La mayoría de las construcciones son destruidas. Las perturbaciones del terreno se extienden por todos lados. Riesgo de tsunamis.XI.CATASTRÓFICO
•Todas las construcciones subterráneas o no, son destruidas. El terreno y paisaje cambia, así como los cauces de los ríos. Se producen
tsunamis.
XII. EXTREMADAMENTE CATASTRÓFICO

9. Hay que tener en cuenta que los grados no son equivalentes con ninguna escala de magnitud
(Richter o magnitud de momento); ya que se expresa en números romanos y es proporcional, de
modo que una intensidad de IV es el doble de una de II.
De acuerdo a las características de la escala de intensidad, un sismo puede producir diferentes
niveles de daños a diversas distancias; por lo tanto, le correspondería diversos grados de
intensidad. Las áreas de igual intensidad son representadas sobre un mapa mediante líneas
denominadas Isosistas.
Mapa de intensidades
regionales para el sismo de
Arequipa del 23 de junio de
2001, expresado en la escala
de Mercalli Modificada.

10. Representa la energía liberada en cada sismo y se basa en el registro sismográfico.
La idea de medir la magnitud de un sismo a partir de su registro en un sismógrafo, fue
introducido en 1935 por Charles Richter (INSTITUTO SISMOLOGICO DE CALIFORNIA,
EE.UU). Inicialmente, Richter intentaba conocer el tamaño de los sismos que ocurren a
distancias cortas y así poder estimar la energía liberada a fin de ser comparados con otros
sismos. En general, para calcular la magnitud de un sismo se debe corregir la amplitud de su
registro en función del tipo de sismógrafo utilizado, de la distancia del epicentro, profundidad del
foco y del tipo de suelo en donde está ubicada la estación sísmica.
La escala de magnitud, por su naturaleza permite obtener valores negativos del tamaño de un
sismo. En realidad, el valor mínimo dependerá de la sensibilidad del sismógrafo y el máximo de
la longitud de la fractura producida por el sismo de un solo golpe.
Existen diferentes escalas de magnitud para poder medir el tamaño de los sismos y estas
dependen básicamente de la distancia a la cual se registra el sismo y el tipo de onda sísmica
que se utiliza, dentro de ellas tenemos:
2.2. MAGNITUD SISMICA

11. 2.2.1. MAGNITUD LOCAL (ML)
La magnitud local hace referencia a la
escala denominada como Richter,
siendo esta aplicable para distancias
menores a 500 km, aunque
originalmente tabulada para distancias
de 100 km.
La escala de Richter considera un valor
de referencia denominado “magnitud
cero” que corresponde a la amplitud
máxima de la traza de un sismo
registrado en el tambor de un
sismógrafo de torsión horizontal de tipo
Wood Anderson (WA), con un periodo
de oscilación de 0.8 segundos,
amplificación de 2800 y localizado a
una distancia de 100km. Esta amplitud
máxima es equivalente a una micra y
corresponde a un sismo de magnitud 3.
En estas condiciones, la magnitud en la
escala de Richter es definida como:
Donde:
A y Ao representan a las
amplitudes máximas de un
sismo registrado a una
distancia (Δ). para el sismo de
magnitud ML y magnitud cero.
Para una estación diferente a
WA y para una región en
particular, se debe realizar la
corrección en distancia
contenida en el término Ao
antes de establecer una
correspondencia entre el
sismógrafo utilizado y el WA.

12. Calibración de magnitud de Richter
La escala de Richter es
logarítmica, lo cual significa
que si se produjeran dos
sismos en un mismo sitio
una distancia de 100 km con
una amplitud máxima de 1
mm el primero y de 10 mm
el segundo, la magnitud de
los mismos sería 3 y 4
respectivamente. Si la
amplitud de la traza fuera de
100 mm, entonces el sismo
sería de magnitud 5. En
otras palabras, un sismo de
magnitud 4 es diez veces
más grande que uno de
magnitud 3 y un sismo de
magnitud 5 sería cien veces
más grande que uno de
magnitud 3.

13. Sismógrafo tipo Wood-Anderson.

14. 2.2.2. MAGNITUD DE CUERPO U
ONDAS DE VOLUMEN (mb)
Esta escala de magnitud considera
la relación existente entre la
amplitud y el periodo predominante
en el registro del sismo en la
componente vertical para una onda
P o S (ondas de volumen).
Esta escala de magnitud es válida
para sismos ocurridos a diferentes
profundidades y registrados a
distancias comprendidas entre 5° y
90 °.
Un problema de esta magnitud es
que se satura a magnitudes de 6.5
- 6.8; es decir, no es posible
determinar mb para sismos con
magnitud superior a estos valores.
La relación que permite calcular la
mb es conocida como la fórmula de
Gutemberg:
Donde :
A es la amplitud de la señal
sísmica medida sobre la
componente vertical de un
registro de periodo corto
(micras).
T el periodo (s) y Q expresada
en función de la distancia
epicentral (Δ) y la profundidad
del foco (h).

15. Donde:
A es la amplitud del
desplazamiento del suelo
en micras y
∆ la distancia epicentral en
grados.
La fórmula anterior es
válida para distancias
comprendidas entre
20°<∆<90° y para
terremotos con focos
localizados a profundidades
menores a 60 km.
2.2.3. MAGNITUD DE ONDAS
SUPERFICIALES (Ms)
Esta escala de magnitud es válida
para sismos con foco superficial y
en la cual la amplitud máxima del
registro de un sismo debe ser
medida en el grupo de las ondas
Rayleigh con periodos (T) entre
18-22 segundos, Esta escala
permite determinar magnitudes
de sismos más grandes, pero
también sufre una saturación
cuando se trata de sismos con
magnitudes mayores de 8.3 - 8.7.
La relación establecida para esta
escala es:

16. Donde:
t :es la duración del
registro del terremoto en
segundos.
∆ : la distancia epicentral
en km
a, b, c y d son constantes
determinadas para cada
estación.
2.2.4. MAGNITUD DE DURACION
(MD)
En esta escala de magnitud es
válida para sismos con magnitudes
pequeñas y ocurridas a distancias
menores a 300 km. Esta magnitud
se basa en conocer la duración de
la señal del registro del sismo
desde la llegada de la onda P hasta
cuando la amplitud de la señal se
confunde con el ruido de fondo. Es
definida mediante la siguiente
relación:

17. 2.2.5. MAGNITUD DE MOMENTO
(MW)
Esta escala se basa en el valor
del momento sísmico (Mo)
obtenido a partir de los
parámetros que relaciona la
geometría de la falla con la
profundidad del foco y el
desplazamiento máximo
producido durante un sismo.
Según Aki (1996), el momento
sísmico puede ser calculado
por:
DONDE:
∫= Modulo de rigidez de la
corteza, cerca de 3.3*1011
dinas/cm2
Dav = Promedio del
desplazamiento de una falla
durante el sismo.
A = Área total de ruptura de la
falla
• La magnitud de momento es una medida más consistente del
tamaño de un terremoto y hoy en día es el parámetro más
importante. En general, su cálculo requiere, por lo menos, de
los primeros 15 minutos después de ocurrido el evento
sísmico en el caso de que se empleen datos locales.
• Pero puede requerir hasta 30 minutos si se emplean datos
de estaciones lejanas (a escala mundial).
• Esta magnitud es la más sólida; a diferencia de ML, mB y
MS, la escala Mw no se satura, por lo que hoy en día es la
más confiable y la más usada por las agencias dedicadas a
la detección de sismos. También es la magnitud más usada
por científicos para comparar los tamaños entre sismos.
(Hanks y Kanamori 1979), denominada magnitud energía.
Donde:
Mo: es expresado en N*m ó dina*cm.
El cálculo del Mo se realiza
directamente sobre el registro del
sismo después de eliminado los
afectos de atenuación del medio y del
tipo de sismógrafo.

18. DONDE:
E:Energia
Mb: magnitud de ondas
de volumen.
Ms: magnitud de ondas
superficiales.
Considerando estas
relaciones, un terremoto
de magnitud igual a 8
libera energía
equivalente a 1024 ergios.
2.2.6. LA ENERGÍA
La Energía total liberada por
un terremoto es difícil de
calcular con precisión,
debido a que ella es la suma
de la energía disipada en
forma térmica por la
deformación en la zona de
ruptura y la energía emitida
como ondas sísmicas, la
única que puede ser
estimada a partir de los
sismogramas. Se dice que la
magnitud está relacionada
con la energía disipada en
forma de ondas; por lo tanto,
Gutenberg y Richter (1956)
establecieron las siguientes
relaciones:
• Log E = 5.8+2.4 mb
(ondas de volumen)
• Log E = 11.8+1.5 Ms
(ondas superficiales)

19. Magnitu
d
Richter
Equivalencia
de
la energía
TNT
Referencias
-1,5 1 gramo
Rotura de una roca en una mesa de
laboratorio
1,0 170 gramos
Pequeña explosión en un sitio de
construcción
1,5 910 gramos
Bomba convencional de la II Guerra
Mundial
2,0 6 kilogramos Explosión de un tanque de gas
2,5 29 kilogramos
Bombardeo a la ciudad de Londres II
Guerra Mundial
3,0
181
kilogramos
Explosión de una planta de gas
3,5
455
kilogramos
Explosión de una mina
4,0 6 toneladas Bomba atómica de baja potencia
4,5 32 toneladas Tornado promedio
5,0 199 toneladas
Terremoto de Albolote (Granada)
1956.
5,5 500 toneladas
Terremotos de Little Skull Mountain,
Nevada (EE.UU.), 1992 y Colombia 2008
6,0 1.270 T
Terremoto de Double Spring Flat,
Nevada (EE.UU.),1994
6,2 12.700 T Terremoto de Costa Rica 2008.
6,5 31.550 T
Terremoto de Northridge, California
(EE.UU.), 1994
6,9 194.000 T Terremoto deL´Aquila (Italia) 2009
7,0 199.000 T
Terremotos de Hyogo-Ken Nanbu,
Japón, 1995 y Haití 2010
7,5 1.000.000 T Terremoto de Landers, California, 1992
7,8 1.250.000 T Terremoto de China 2008
8,0 6.270.000 T
Terremoto de San Francisco, California,
1906
• A continuación
se muestra una
tabla con las
magnitudes de la
escala y su
equivalente en
energía liberada
(TNT=
trinitrotolueno).

20. EJEMPLO

22. 2.3. RELACIONES INTENSIDAD - MAGNITUD
• Magnitud e intensidad son dos cosas completamente diferentes.
La magnitud mide la cantidad de energía liberada en un sismo,
mediante un sismograma. La intensidad mide la fuerza de la
sacudida producida por el terremoto en cierto lugar. La
intensidad está determinada por los efectos en las personas,
estructuras y el ambiente natural.
• Si bien son dos conceptos diferentes, generalmente existe una
relación entre la magnitud de un sismo y su intensidad.
• Gracias a miles de observaciones y análisis, la siguiente lista
muestra una relación entre las intensidad observadas en los
epicentros de los sismos con sus diferentes magnitudes.

23. Magnitud Intensidad
máxima
(escala de
Mercalli)
1.0-3.0 I
3.0-3.9 II-III
4.0-4.9 IV-V
5.0-5.9 VI-VII
6.0-6.9 VII-VIII
7.0 y mayor VII o mayor
• Relación
Intensidad y
Magnitud de
un sismo,
reflejados en
sus sistemas
de medición
como caso
epistemológic
o.

24. • EN 1960 Gutemberg y Richter con objeto de poder utilizar
simultáneamente valores de intensidad y de magnitud, se
han establecido diferentes expresiones empíricas que
relacionan ambos parámetros. Una de las pioneras es
establecida entre I0 y ML para el sur de california:
• ML = (2/3) I0 +I
• Otras expresiones tratan de correlacionar la magnitud de las
ondas Lg con la intensidad epicentral (Street y Turcotte,
1977), o con el logaritmo decimal del área (expresada en
km2) en la que el terremoto ha sido sentido con una
determinada intensidad. Todas ellas tienen una limitación de
haber sido obtenida para una región concreta y con una
muestra limitada y particular de eventos.

25. MS mb I
5.4 5.9 VI-VII
6.1 6.3 VII-VIII
6.8 6.7 VIII-IX
7.5 7.1 IX-X
8.2 7.5 X-XI
8.9 7.9 XI-XII
• Relaciones
ente
magnitud e
intensidad
(Bath,
1973).

26. CONCLUSIONES
La magnitud es utilizada para cuantificar el tamaño de los sismos (mide la
energía liberada durante la ruptura de una falla) mientras que la intensidad es
una descripción cualitativa de los efectos de los sismos (en ella intervienen la
percepción de las personas así como los daños materiales y económicos
sufridos a causa del evento).
La escala para la intensidad es la de Mercalli la cual cuenta de 12 grados
expresados en números romanos, mientras que para la magnitud la escala
principal es la escala de Richter, que es utilizada para sismos menores a 7
grados, pero además existen otras escalas para tal fin como magnitud de
cuerpo (Mb), magnitud de ondas superficiales (Ms), magnitud de duración (Md)
y la más utilizada para sismos mayores a 7 grados es la magnitud de momento
(Mw).
Los efectos de un sismo según su intensidad va desde sismos que son
imperceptibles hasta sismos que pueden destruir cualquier tipo de
infraestructura; además puedes originar tsunamis que puedes destruir ciudades
enteras.

27. GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!!!