1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Tema:
Sismicidad Histórica del Ecuador
2. ORIGEN DE LOS SISMOS
Las causas generadoras de los sismos - dispersión de energía que se manifiesta
en forma de vibraciones en el terreno - sigue en discusión, aunque en la
actualidad se los asocia con los movimientos de las placas tectónicas. Por otra
parte, se indica los países cuya sismicidad está asociada al Cinturón
Circumpacífico o Cinturón de Fuego del Pacífico.
3. DERIVA CONTINENTAL
La deriva continental es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto a
otras. Esta hipótesis fue desarrollada en 1915 por el alemán Alfred Wegener a partir de
diversas observaciones empírico-racionales, pero no fue hasta la década de los sesenta,
con el desarrollo de la tectónica de placas, cuando pudo explicarse de manera adecuada
el movimiento de los continentes Hace muchos millones de años todos los continentes
estaban unidos en una sola masa, a la que se denominó Pangea, también llamada
Pangaea. El único océano que le rodeaba era el Panthalassa.
4. Pruebas de la deriva continental
El meteorólogo alemán Alfred Wegener reunió en su tesis original pruebas convincentes de que los continentes se
hallaban en continuo movimiento. Las más importantes eran las siguientes
Pruebas geográficas
Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado unidos en tiempos pasados al observar una gran
coincidencia entre la forma de las costas de los continentes, especialmente entre Sudamérica y África. Si en el
estos continentes hubieran estado unidos formando solo uno, es lógico que los fragmentos encajen. La
es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los límites de las plataformas continentales.
Pruebas geológicas
Se basaban en los descubrimientos a partir de esta ciencia. Cuando Wegener reunió todos los continentes en
Pangea, descubrió que existían cordilleras con la misma edad y misma clase de rocas en distintos continentes que,
según él, habían estado unidas. Estos accidentes se prolongaba a una edad que se pudo saber calculando la
antigüedad de los orógenos.
5. Pruebas paleoclimáticas
Utilizó ciertas rocas sedimentarias como indicadores de los climas en los que se originan,
dibujó un mapa de estos climas antiguos y concluyó que su distribución resultaría
inexplicable si los continentes hubieran permanecido en sus posiciones actuales. A causa
antiguas glaciaciones se han encontrado tillitas en zonas muy separadas geológicamente.
Pruebas paleontológicas
Alfred Wegener también descubrió otro indicio sorprendente. En distintos continentes
alejados mediante océanos, encontró fósiles de las mismas especies, es decir, habitaron
ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que es más, entre estos
se encontraban algunos terrestres, como reptiles o plantas, incapaces de haber
océanos, por lo que dedujo que durante el periodo de vida de estas especies Pangea
existido.
6. COMPOSICIÓN DE LA TIERRA
Es importante destacar que los continentes se han movido en forma muy lenta desde tiempos muy
remotos y que actualmente continúan moviéndose. Para entender esto, es necesario analizar la
composición de la tierra, la misma que tiene un radio que está alrededor de los 6400 Km.
En el centro se tiene un núcleo interno que es sólido pero el material que lo recubre es líquido y
finalmente se tiene la corteza terrestre que es sólida, la misma que tiene un espesor variable. Es
importante destacar que la corteza terrestre se encuentra sobre un manto líquido y que es más
pequeña bajo el mar y más ancha bajo las montañas, todo ello con relación al grosor de la corteza
en el resto del mundo.
Por otra parte, cuando se realizan excavaciones, estas no han llegado más allá de una decena de
kilómetros y lo que se ha observado es que la temperatura y la presión aumenta a medida que la
profundidad crece.
7. PLACAS TECTÓNICAS
Debido a las corrientes de convección, los continentes continúan en movimiento. En el
siglo XIX ya se pensó que Groenlandia se movía, hipótesis que ha sido confirmada en el
siglo XX con estudios que demuestran que se separa de Europa.
Las corrientes de convección se producen en la parte superior del manto líquido, en una
capa denominada Astenosfera. En forma figurativa se puede decir que la corteza
terrestre flota sobre la Astenosfera.
El movimiento de la corteza no se da en forma uniforme, en el sentido de que todo se
mueve en la misma dirección y con la misma magnitud, no se presenta así. Existen
regiones en las cuales el movimiento es muy lento del orden de una centésima de
milímetro al año y otras en las cuales este movimiento es muy rápido con movimientos
de más de 10 cm al año. De igual forma, existen zonas en las que segmentos de la
corteza chocan entre si y otras en que no existe este choque.
Al chocar dos placas, una de las dos cede y se va para abajo con dirección al manto; la
región de la zona de choque se denomina zonas de subducción. Por otra parte, en la
zona donde no existe el choque, que es en los dorsales marinos aparece, una nueva
superficie terrestre. De esta forma se mantiene el equilibrio en el mundo, por las zonas
de subducción desaparece la superficie creada y por los dorsales marinos aparecen
nuevas superficies.
8. MICRO PLACAS
En 1999, se registraron en el mundo grandes sismos, uno de ellos fue el terremoto de
Turquía, del 17 de agosto, este evento está asociado al movimiento de las placas
tectónicas africana y Arábiga que se mueven hacia el norte a una velocidad que varía
entre 5 y 25 mm al año, y chocan con la placa Euroasiática que se mueve en sentido
contrario, generando una zona de subducción, la misma que aparece en la figura 1.4, al
lado derecho. Las colisiones de estas tres placas han generado tres micro placas, de
acuerdo a los estudios realizados por McKenzie en 1972. Estas son: la micro placa Egeo, la
Micro placa Anatolia y la Micro placa del Mar Negro, las mismas que se indican en la
figura 1.5.
El sismo de Turquía del 17 de agosto de 1999, estuvo asociada a la micro placa de
Anatolia y concretamente a la falla transcurrente de Anatolia, que tiene una tasa de 24 ±
4 mm/año, tasa muy similar a la famosa falla de San Andrés en California, cuya tasa es 20
± 4 mm/año.
9. CINTURÓN CIRCUMPACÍFICO
En América del Sur, se tiene fundamentalmente el enfrentamiento de la Placa de Nazca o
Placa Oceánica con la Placa de Sudamérica o Placa Continental. Este enfrentamiento
produce el fenómeno de subducción, por el cual la placa de Nazca por ser más rígida y
fuerte se introduce por debajo de la Placa Sudamericana y continúa moviéndose hacia el
manto. Como se indicó este choque genera los sismos que es lo que interesa en el
presente capítulo. Sin embargo, se debe manifestar que como consecuencia del
movimiento continuo de las placas tectónicas se tienen las erupciones volcánicas y los
sismos.
El fenómeno de subducción ha generado una fosa frente a las costas, la misma que
alcanza grandes profundidades. En lo que concierne al Ecuador, en la figura 1.4, se
identifica esta fosa como Peru - Chile - Trench y se indica con triángulos negros la
dirección de la subducción. Por otra parte, se puede apreciar en la figura 1.4 que esta
fosa continúa por Centroamérica, México, Estados Unidos (California), Canadá, Alaska
(Aleutian Trench), Península de Kamchatka, Japón, Filipinas y Nueva Zelandia.
10. SISMICIDAD Y ENERGÍA
El ser humano tiende a olvidar muy rápidamente las desgracias que dejan los
sismos. Esto en parte es bueno, ya que lo negativo debe ser olvidado, pero
también es malo que olvide rápidamente por qué colapsaron las edificaciones.
Es malo, que luego de unos pocos meses o años piense que es una utopía la
ocurrencia de los sismos en zonas de alta actividad sísmica. Por todo ello, se
presenta en el presente apartado la sismicidad en el Ecuador, la sismicidad a
nivel mundial, la energía que es liberada por los sismos y el origen de los
mismos.
11. TEORÍA DEL REBOTE ELÁSTICO
El movimiento de las placas tectónicas, cuando estas chocan entre sí, ocasionan
deformaciones en las rocas de la tierra, acumulándose en este proceso energía, cuando
la deformación es insostenible se produce la rotura de las rocas y con ello los sismos, con
una liberación de gran parte de la energía, en forma de ondas, las mismas que mueven a
la tierra en todas las direcciones.
Se puede realizar una analogía con lo que sucede al comprimir un resorte y luego
soltarlo; el resorte saltó bruscamente. En los sismos se tiene que las rocas van
acumulando energía hasta un momento determinado en que ya no pueden acumular
más energía y la liberan en un porcentaje muy considerable, cuando las rocas no pueden
soportar una mayor deformación.
12. EPICENTRO E HIPOCENTRO
El lugar dentro de la tierra donde se produce la liberación de energía o sismo, se
denomina hipocentro, el punto sobre la superficie de la tierra que está sobre el
hipocentro se denomina epicentro y es la zona donde se siente con mayor
intensidad el sismo. La distancia que existe entre el epicentro y el hipocentro se
denomina profundidad focal.
La ubicación del hipocentro y del epicentro son detectados por los sismólogos
mediante instrumentos especiales denominados sismógrafos y al registro de estos se
llama sismogramas.
Cuando el sismo es de pequeña intensidad y produce vibración de las ventanas, o se
observa que las lámparas oscilan y muchas personas lo sienten ligeramente, se
denomina a esto temblor. En cambio cuando es muy fuerte y se producen fisuras en
los edificios, pudiendo llegar a destruirse si están mal diseñados; además hay
deslizamientos y grietas en el suelo, cuando ello sucede al sismo se llama terremoto.
Un terremoto normalmente viene precedido por una gran cantidad de sismos a los
que se denominan premonitores, los mismos que tienen una duración muy variable.
En algunos terremotos los premonitores se han registrado por varios meses e incluso
años de anticipación y en otros la actividad de los premonitores ha sido muy baja.
13. ENERGÍA LIBERADA
Existen relaciones entre la Magnitud M y la energía del terremoto, la misma que es de la
siguiente forma: log E = a + bM
donde a y b dependen de la manera en que se calcula M. Para magnitud Ms, se tiene: log
E = 11.8 + 15M
Es importante destacar que un sismo de magnitud 5.5, por ejemplo, libera una energía
del orden de magnitud de la explosión atómica de Hiroshima, es decir alrededor de 1020
ergios. En efecto, al reemplazar Ms = 5.5 en la ecuación (1.2) se obtiene que la energía es
1.122 x 1020 ergios. Si la magnitud del sismo es de 6.5, es decir un grado más, la energía
sísmica es 3.548 x 1021 ergios; en consecuencia, la energía se incrementa en 31.6 veces. La
variación es de tipo exponencial.
14. SISMICIDAD EN EL MUNDO
La severidad de un terremoto depende de la energía liberada y se la puede medir en la
escala de Richter que va desde uno al infinito, aunque solo se han registrado sismos
hasta de magnitud 9. En la Tabla 1.1 se indica el número de temblores de cierta magnitud
que ocurren en un año, en base a la actividad sísmica mundial. Además, se indican
algunos eventos que han dejado grandes pérdidas económicas, materiales y humanas.
La destrucción que dejan los sismos no está asociada directamente con la magnitud,
depende de muchos factores entre los cuales se puede indicar: la profundidad focal, la
frecuencia del sismo, el tipo de suelo, el tiempo de duración, la tipología estructural
existente, etc. El sismo que afectó al eje cafetero de Colombia, el 25 de enero de 1999, es
un evento de magnitud moderada (Mb=5.9) pero fue un sismo muy superficial con una
profundidad focal alrededor de los 16 km que causó mucho daño, únicamente en el
departamento del Quindío, aproximadamente 40000 viviendas tuvieron algún tipo de
daño o colapsaron y de esta cantidad el 75% de las edificaciones eran de uno y dos pisos
15. SISMICIDAD EN EL ECUADOR
En el cinturón Circumpacífico y concretamente en el Ecuador, el proceso de subducción
de la placa de Nazca, genera una alta sismicidad en su recorrido, buzamiento, hacia el
Este. Por este proceso en la costa ecuatoriana, tienen un hipocentro superficial y en la
región oriental los eventos sísmicos asociados con la subducción pueden tener
profundidades focales mayores a 200 km.
A más de la actividad sísmica asociada a la zona de subducción, existen sismos que se
generan por la activación de fallas geológicas locales.
El sismo que afectó a Bahía de Caráquez el 4 de agosto de 1998, tiene su origen en la
zona de subducción, en cambio el sismo del 2 de octubre de 1995, que causó el colapso
del puente sobre el río Upano tiene su origen en una zona de fallamiento local.
Por otra parte, es importante destacar que el buzamiento de la zona de subducción del
sur del Perú, es diferente del buzamiento que se tiene en el centro y sur del Ecuador y a
su vez es diferente del que se tiene en Colombia.
