Desastres Geofisicos

Desastres geofísicos Son aquellos que se forman o surgen desde el centro del planeta o en la superficie terrestre que afectan significativamente el ritmo de vida del ser humano. Dentro delos desastres que pertenecen a este grupo podemos encontrar: avalancha, derrumbe, tormenta solar, el terremoto y la erupción volcánica, el incendio, el hundimiento de tierra y la erupción la imagen es el reflejo del tema.

Deslizamiento de Tierras.- Que ocurren como resultado de cambios súbitos o graduales de la composición, estructura,hidrología o vegetación de un terreno en declive o pendiente:

Derrumbes.- Es la caída de una franja de terreno que pierde su estabilidad o la destrucción de una estructura construida por el hombre.

Aludes.- Masa de nieve que se desplaza pendiente abajo. Aluviones.- Flujos de grandes volúmenes de lodo, agua,

hielo, roces, originados por la ruptura de una laguna o deslizamiento de un nevado.

Huaycos.- Desprendimientos de lodo y rocas debido a precipitaciones pluviales, se presenta como un golpe de agua lodosa que se desliza a gran velocidad por quebradas secas y de poco caudal arrastrando piedras y troncos.

Sismos.- Son los movimientos de la corteza terrestre que generan deformaciones intensas en las rocas del interior de la tierra, acumulando energía que súbitamente es liberada en forma de ondas que sacuden la superficie terrestre.

Tsunamis.- Movimiento de la corteza terrestre en el fondo del océano, formando y propagando olas de gran altura.

Erupciones Volcánicas.- Es el paso del material (magma), cenizas y gases del interior de la tierra a la superficie.

Concepto de geofísica

La geofísica es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra desde el punto de vista de la física. Su objeto de estudio abarca todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra.

SismosUn sismo es un temblor o una sacudida de la tierra por causasinternas. El término es sinónimo de terremoto o seísmo, aunque en algunas regiones geográficas los conceptos de sismoo seísmo se utilizan para hacer referencia a temblores de menor intensidad que un terremoto.

CausasLa causa de los terremotos se encuentra en la liberación de energía de la corteza terrestreacumulada a consecuencia deactividades volcánicas ytectónicas, que se originanprincipalmente en los bordes dela placa.Aunque las actividadestectónicas y volcánicas son lascausas principales por las quese generan los terremotos hayotros factores que puedenoriginarlos:

Acumulación de sedimentos por desprendimientos de rocas enlas laderas de las montañas, hundimiento de cavernas.

Modificaciones del régimen fluvial.

Variaciones bruscas de la presión atmosférica por ciclones.

Estos fenómenos generan eventos de baja magnitud, que generalmente caen en el rango de microsismos: temblores detectables sólo por sismógrafos.

LocalizaciónLos terremotos tectónicossuelen ocurrir en zonas dondela concentración de fuerzasgeneradas por los límites delas placas tectónicas dalugar a movimientos dereajuste en el interior y enla superficie de la Tierra.Por este motivo los sismos deorigen tectónico estáníntimamente relacionados con la formación de fallas geológicas. Comúnmente acontecen al final de un ciclo sísmico: período durante el cual se acumula deformación en elinterior de la Tierra que más tarde se liberará repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual la deformación comienza a acumularse nuevamente.El punto interior de la Tierra donde se origina el sismo se denomina foco sísmico o hipocentro. El punto de la superficieque se halla directamente en la vertical del hipocentro —que,por tanto, es el primer afectado por la sacudida— recibe el nombre de epicentro.En un terremoto se distinguen:

Hipocentro, zona interior profunda, donde se produce el terremoto.

Epicentro, área de la superficie perpendicular al hipocentro, donde con mayor intensidad repercuten las ondas sísmicas.

La probabilidad de ocurrencia de terremotos de una magnitud determinada en una región concreta viene dada por una distribución de Poisson. Así la probabilidad de ocurrencia de k terremotos de magnitud M durante un período T en cierta región está dada por:

Donde

 es el tiempo de retorno de un terremoto de intensidad M, que coincide con el tiempo medio entre dos terremotos de intensidad M.

PropagaciónEl movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas (similares a las del sonido) a partir del hipocentro. Las ondas son de tres tipos principales:

Ondas longitudinales, primarias o P. Ondas de cuerpo que se propagan a velocidades de 8 a 13 km/s en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, donde atraviesan líquidos y sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medición o sismógrafos. De ahí su nombre «P».

Ondas transversales, secundarias o S. Son ondas de cuerpo más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s). Se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración de

las partículas. Atraviesan únicamente sólidos. En los sismógrafos se registran en segundo lugar.

Ondas superficiales. Son las más lentas: 3,5 km/s. Resultan de interacción de las ondas P y S a lo largo de la superficie terrestre. Son las que causan más daños. Se propagan a partir del epicentro. Son similares a las ondas(olas) que se forman sobre la superficie del mar. En los sismógrafos se registran en último lugar.

TsunamiEs un evento complejo que involucra un grupo de olas de gran energía y de tamaño variable que se producen cuando algún fenómeno extraordinario desplaza verticalmente una granmasa de agua. Este tipo de olas remueven una cantidad de aguamuy superior a las olas superficiales producidas por el viento. Se calcula que el 90% de estos fenómenos son provocados por terremotos, en cuyo caso reciben el nombre máscorrecto y preciso de maremotos tectónicos.

CausasLos terremotos son la gran causa de los maremotos. Para que un terremoto origine un maremoto, el fondo marino debe ser movido abruptamente en sentido vertical, de modo que el océano es impulsado fuera de su equilibrio normal. Cuando

esta inmensa masa de agua trata de recuperar su equilibrio, se generan las olas. El tamaño del maremoto estará determinado por la magnitud de la deformación vertical del fondo marino. No todos los terremotos generan maremotos, sinosólo aquellos de magnitud considerable (primera condición), que ocurren bajo el lecho marino (segunda condición) y que sean capaces de deformarlo (tercera condición). Si bien cualquier océano puede experimentar un maremoto, es más frecuente que ocurran en el océano Pacífico, cuyas márgenes son más comúnmente asiento de terremotos de magnitudes considerables (especialmente las costas de Chile, Perú y Japón). Además, el tipo de falla que ocurre entre las placas de Nazca y placa sudamericana, llamada falla de subducción, esto es, que una placa se va deslizando bajo la otra, hacen más propicia la deformidad del fondo marino y, por ende, el surgimiento de los maremotos.A pesar de lo dicho anteriormente, se han registrado maremotos devastadores en los océanos Atlántico e Índico, asícomo en el mar Mediterráneo. Un gran maremoto acompañó los terremotos de Lisboa en 1755, el del Paso de Mona de Puerto Rico en 1918, y el de Grand Banks de Canadá en 1929.Las avalanchas, erupciones volcánicas y explosiones submarinas pueden ocasionar maremotos que suelen disiparse rápidamente, sin alcanzar a provocar daños en sus márgenes continentales.

Clasificación y propagación

Los tsunamis se pueden clasificar, de acuerdo a la distanciaviaje desde su lugar de origen, en:

Tsunamis Locales: si ellugar de arribo en lacosta está muy cercano odentro de la zona degeneración (delimitada por

el área de dislocación del fondo marino) del tsunami, o amenos de una hora de tiempo de viaje desde su origen.

Los tsunamis de origen local son los más peligrosos, debido aestudios efectuados en nuestras costas, la primera ola puedellegar entre 10 a 30 minutos de producido el sismo.  Estosdatos son básicos para planificar la evacuación, porque es eltiempo que se tiene para evacuar a la población de la zonainundable.

Tsunamis Regionales: si el lugar de arribo en la costa está ano más de 1000 km de distancia de la zona de generación, o apocas horas de tiempo de viaje desde esa zona.

Tsunamis Lejanos (o Remotos, o Trans-Pacíficos o Tele-tsunamis): si el lugar de arribo está en costas extremo-opuestas a través del Océano Pacífico, a más de 1000 km dedistancia de la zona de generación, aproximadamente a mediodía o más de tiempo de viaje del tsunami desde esa zona.Ejemplos: el tsunami generado por un sismo en las costas deChile el 22 de Mayo de 1960 que tardó aproximadamente 13horas en llegar a Ensenada (México).

PROPAGACIÓN Y TIEMPO DE VIAJEDebido a su extrema longitud de  onda del tsunami (varioscientos de kilómetros) en relación con la profundidad de lasaguas oceánicas por las que viajan. Hace que su velocidad depropagación dependa, en primer lugar, exclusivamente de laprofundidad, propiedad denominada con el nombre "de ondasuperficial". Esto permite determinar la velocidad depropagación para todos los puntos del océano en que seconozca la profundidad, y a su vez determinar el tiempo deviaje del tsunami entre dos lugares (en particular el deorigen y el de arribo a la costa), a lo largo de unatrayectoria que pase por esos puntos. La trayectoria de

propagación más cercana a la realidad es el arco de grancírculo que pasa por ambos puntos.

Las áreas de ruptura de los sismos en fosas como la FosaMesoamericana son de forma aproximadamente elíptica alargada,lo que conduce a que la mayoría de la energía del tsunami sepropague de manera perpendicularmente a su eje longitudinal,es decir tanto en la dirección hacia la costa cercana y haciasu opuesta en el otro extremo del Océano Pacífico, y en menorcantidad, se propague paralela al eje, es decir a lo largo dela costa. Este comportamiento ha sido observado en todos lostsunamis generados en la Fosa Mesoamericana frente a Méxicoexhiben, los cuales han disminuido gradualmente sus alturasde olas, así como sus efectos destructivos, a lo largo de lalínea de costa hacia el Norte y hacia Sur desde el punto dellitoral frente a su origen.

En el desarrollo de un tsunami, desde su aparición, sedistinguen tres etapas (Voit, 1987):

Formación de la onda debido a la causa inicial, y a supropagación cerca de la fuente;

Propagación libre de la onda en el océano abierto, a grandesprofundidades; y

Propagación de la onda en la región de la plataforma continental, donde,como resultado de la menor profundidad del agua, tiene lugaruna gran deformación del perfil de la onda, hasta surompimiento e inundación sobre la playa.

Al acercarse las ondas de los tsunamis a la costa, a medidaque disminuye la profundidad del fondo marino, disminuyetambién su velocidad, y se acortan las longitudes de susondas. En consecuencia, su energía se concentra, aumentandosus alturas, y las olas así resultantes pueden llegar a tenercaracterísticas destructivas al arribar a la costa. La Figurailustra la generación, propagación, y arribo a las costas deun tsunami.

Influencia  de las Configuraciones CosterasLa configuración de las costas representan un factorimportante al arribo de los tsunamis, de manera muyesquemática se puede considerar dos casos, en que un tsunamiencuentre un obstáculo (isla o costa)

a. En el caso de una configuración costera donde el litorallleva pendientes submarinas muy empinadas, la mayor parte dela energía del tsunami se reflejará.  Eso se manifiesta porinundaciones sucesivas con las llegadas de las diferentesolas al ritmo del período del tsunami, sin rompimiento deéstas, y con unas amplitudes de aproximadamente 1 a 2 metros.

b. En el caso de un litoral con pendientes suaves (a menudopresencia de bahías abiertas en dirección del alta mar) laenergía del tsunami cae en una trampa al llegar a lascercanías de las costas.  La velocidad del tsunami depende dela profundidad y decrece con ella; el flujo de energía de unaonda tiene que ser constante (principio de conservación de laenergía), entonces si la velocidad decrece, la amplitud debeaumentar, la longitud de la onda se reducirá y podrá llegarhasta reventar la ola.

Deslizamientos

Un deslizamiento es un tipode corrimiento o movimiento de masa detierra, provocado por la inestabilidadde un talud.Se produce cuando una gran masa deterreno se convierte en zona inestable ydesliza con respecto a una zona estable, através de una superficie o franja de terrenopequeño espesor. Los deslizamientos seproducen cuando en la franja se alcanzala tensión tangencial máxima en todossus puntos.Estos tipos de inestabilidades son evitables por medios técnicos. Sin embargo, el resto de tipos de corrimientos (flujo de arcilla, licuefacción y reptación) resultan más difíciles de evitar.

CausasCausas naturales:

· Por actividad sísmica.

· Por composición del suelo y subsuelo.

· Por la orientación de las fracturas o grietas en la tierra.

· Por la cantidad de lluvia en el área

· Erosión del suelo.

Causas humanas:

· Deforestación de laderas y barrancos.

· Banqueos (cortes para abrir canteras, construcción decarreteras, edificios o casas)

· Construcción de edificaciones con materiales pesados sobreterrenos débiles.

· Falta de canalización de aguas negras y de lluvia(drenajes).

· Algo que llama la atención y a la reflexión es que estascausas humanas representan el 70% del origen de losdeslizamientos.

Licuefacción de SuelosLa licuefacción de suelo describe el comportamiento de suelos que, estando sujetos a la acción de una fuerza externa (carga), en ciertas circunstancias pasan de un estadosólido a un estado líquido, o adquieren la consistencia de unlíquido pesado. Es un tipo de corrimiento, provocado por la inestabilidad de un talud. Es uno de los fenómenos más dramáticos y destructivos y, además, más polémicos y peor explicados que pueden ser inducidos en depósitos por accionessísmicas.Es más probable que la licuefacción1 ocurra en suelos granulados sueltos saturados o moderadamente saturados con undrenaje pobre, tales como arenas sedimentadas o arenas y gravas que contienen vetas de sedimentos impermeables.

Definiciones técnicasUn estado de "licuefacción del suelo 'se produce cuando la tensión efectiva de suelo se reduce esencialmente a cero, lo que corresponde a una pérdida completa de la resistencia a la

cizalladura. Esto puede ser iniciado por carga monoatómica o carga cíclica. En ambos casos, un suelo en un estado suelto saturado, y que puede generar una presión de agua de los poros significativo en un cambio en la carga son los más propensos a licuar. Esto se debe a que un suelo suelto tiene la tendencia a comprimir cuando se cizalla, generando gran exceso de presión intersticial como la carga se transfiere desde el esqueleto del suelo al agua de poro adyacente durante la carga sin drenaje. Como la presión de agua de los poros se eleva una pérdida progresiva de la fuerza de la tierra se produce cuando se reduce la tensión efectiva. Es más probable que ocurra en suelos arenosos o no plástico limosas, pero en casos raros puede ocurrir en gravas y arcillas.

Un "fracaso flujo 'puede iniciar si la resistencia del suelo se reduce por debajo de las tensiones requeridas para mantener el equilibrio de una pendiente o pie de soporte de un edificio por ejemplo. Esto puede ocurrir debido a una carga monótona o carga cíclica, y puede ser repentino y catastrófico. Un ejemplo histórico es el desastre Aberfan. Casagrande se refiere a este tipo de fenómenos como 'licuefacción de flujo' a pesar de un estado de tensión efectiva cero no se requiere para que esto ocurra.

El término 'licuefacción cíclico "se refiere a la ocurrencia de un estado del suelo cuando grandes deformaciones de corte se han acumulado en respuesta a una carga cíclica. Una cepa típica de referencia para la ocurrencia aproximada del esfuerzo efectivo cero es 5% de deformación cortante doble amplitud. Esta es una definición basada en análisis de suelo,generalmente se realiza a través triaxial cíclico, corte simple directo cíclico o aparato de tipo cortante torsional cíclico. Estas pruebas se realizan para determinar la resistencia de un suelo a la licuefacción mediante la observación del número de ciclos de carga en una amplitud de tensión de cizallamiento en particular antes de que 'no'. Si

no se define aquí por el criterio de deformación de cizallamientos mencionados.

El término "movilidad cíclico" se refiere al mecanismo de reducción progresiva de la tensión efectiva debido a una carga cíclica. Esto puede ocurrir en todos los tipos de suelos, incluyendo suelos densos. Sin embargo al llegar a un estado de cero estrés efectivos tales suelos inmediatos dilatarse y recuperar fuerzas. Así deformaciones de corte sonsignificativamente menos de un verdadero estado de licuefacción del suelo mediante el cual un suelo suelto exposiciones fenómenos de tipo de flujo.

Ocurrencia de licuefacciónLa licuefacción es más probable que ocurra en los suelos granulares sueltos moderadamente saturados con un drenaje pobre, tales como arenas limosas o arenas y gravas costuras cubiertas o con adición de sedimentos impermeables. Durante la carga de onda, la carga sin drenaje generalmente cíclico, por ejemplo, carga sísmica, arenas sueltas tienden a disminuir en volumen, lo que produce un aumento en sus presiones de agua de poros y por lo tanto una disminución de la resistencia a la cizalladura, es decir, reducción en la tensión efectiva.

Depósitos más susceptibles a la licuefacción son arenas y limos jóvenes de tamaño de grano similar en camas al menos metro de espesor, y saturados de agua. Estos depósitos se encuentran a menudo a lo largo de arroyos, playas, dunas y áreas donde sedimentos arrastrados por el viento y la arena han acumulado. Algunos ejemplos de licuefacción del suelo incluyen la arena movediza, arcilla rápido, corrientes de turbidez, y licuefacción inducida por el terremoto.

Dependiendo de la relación de vacío inicial, el material del suelo puede responder a la carga de cualquiera de las cepas de ablandamiento o endurecimiento por deformación. Suelos Strain-ablandadas, por ejemplo, arenassueltas, se pueden activar a colapsar, yasea mono tónicamente o de forma cíclica,si la tensión de cizallamiento estáticoes mayor que la resistencia al cortefinal o de estado estacionario de latierra. En este caso se produce lalicuefacción de flujo, donde el suelo sedeforma en un esfuerzo cortante residualbajo y constante. Si el suelo se endurecepor deformación, por ejemplo, moderadamente densa a la arena densa, por lo general no se produce licuefacción de flujo. Sin embargo, ablandamiento cíclico puede ocurrir debido a la carga sin drenaje cíclico, por ejemplo, cargas sísmicas. La deformación durante la carga cíclica dependerá de la densidaddel suelo, la magnitud y la duración de la carga cíclica, y la cantidad de inversión de tensión de cizallamiento. Si se produce la inversión estrés, la tensión de corte efectiva puede llegar a cero, licuación cíclica puede tener lugar. Si no se produce inversión de la tensión, la tensión efectiva cero no es posible que se produzca, a continuación, la movilidad cíclica se lleva a cabo.

La resistencia del suelo sin cohesión a la licuefacción dependerá de la densidad de la tierra, las tensiones de confinamiento, la estructura del suelo, la magnitud y la duración de la carga cíclica, y el grado en que se produce inversión de tensión de cizallamiento.

EfectosLos efectos de la licuefacción del suelo sobre el medio ambiente construido pueden ser extremadamente perjudicial.

Edificios cuyos fundamentos llevar directamente sobre la arena que se licua experimentarán una pérdida repentina de apoyo, lo que se traducirá en la solución drástica e irregular del edificio causando daños estructurales, incluyendo grietas de las fundaciones y los daños a la estructura del edificio en sí, o puede dejar la estructura fuera de servicio después, incluso sin daño estructural. Cuando existe una fina corteza de tierra no licuado entre la construcción de cimientos y el suelo licuado, se puede producir fallas en las fundaciones de tipo «punzonamiento. Elasentamiento irregular de la tierra también puede romper las líneas subterráneas de servicios públicos. La presión hacia arriba aplicada por el movimiento de suelo licuado a través de la capa de corteza puede agrietarse losas de cimentación débiles y entrar en los edificios a través de conductos de servicio, y puede permitir que el agua dañe los contenidos deconstrucción y servicios eléctricos.

Puentes y grandes edificios construidos sobre pilotes pueden perder el apoyo de la tierra adyacente y la hebilla, o venir a descansar en una inclinación después de agitar.

Terreno en pendiente y suelo, junto a los ríos y lagos puedendeslizarse sobre una capa licuado del suelo, la apertura de grandes grietas o fisuras en el suelo, y pueden causar daños significativos a los edificios, puentes, carreteras y servicios, tales como agua, gas natural, alcantarillado, energía eléctrica y telecomunicaciones instalados en la planta afectada. Tanques y pozos de registro enterrados pueden flotar en el suelo licuado debido a la flotabilidad. Terraplenes de tierra, tales como diques de inundación y presas de tierra pueden perder estabilidad o colapso si el material que comprende el terraplén o su fundación se licua.

BIBLIOGRAFIA Desastres Geofísicos, por Osmar J. Ruiz. Oct 03, 2011. Definición de Terremoto, por Real Academia Española. Nov 02,

2011. ¿Qué son los Tsunamis?, por Instituto Oceanográfico de la Armada

INOCAR Deslizamientos de Tierra, por Mirian Yumbillo. Abr, 2010. Soil Liquefaction, por M. Jefferies, y K. Been. 2006.