Mitos y leyendas sobre sismos.pdf

CIUDAD DE MÉXICO A 30 DE AGOSTO DE 2019
Mitos y leyendas
¿Qué es un sismo?
Las placas tectónicas, el mecanismo
generador de los sismos

NAMAZU-E
Sismo de Ansei Edo 1855 M~7
Japón
Rûaumoko
El dios de los sismos y volcanes
Nueva Zelanda (Tradición Mâori)
Los sismos en la mitología

Los sismos en la mitología
Tlalollin
Ollin (movimiento)
Talli (Tierra)
Azteca
Kab Rakan
El dios que mueve a la Tierra con sus
dansas
Maya

Los sismos y la Iglesia
Existe otra herejía que opina que los terremotos no se
deben a la justa indignación de Dios sino que proceden de
los propios elementos de la naturaleza.
(San Filastrio de Brescia. Sobre la herejía del siglo V)
Fuente: Los sismos en la historia de México: El análisis
social, Virginia García Acosta, Gerardo Suárez

Alfred Wegener.-
- Geofísico meteorólogo que retoma el tema
- Presenta sus argumentos de que en un tiempo geológico, los
continentes se encontraron unidos y se separaron
Harry Hess.-
- Expansión del fondo oceánico
Tuzo Wilson
-Propuso que la formación de supercontinentes debe ser
un proceso cíclico
Deriva Continental
-Primeras nociones desde los tiempos de Charles Darwin
-Pero: Sus hipótesis no fueron tomadas en cuenta
Antecedentes

Se puede definir como: “Un sismo es un rompimiento repentino
de las rocas en el interior de la Tierra. Esta liberación repentina
de energía se propaga en forma de ondas que provocan el
movimiento del terreno”.
Antecedentes

Premonitores, réplicas y enjambres o secuencias sísmicas
• Premonitores:
• Los que se presentan por la ocurrencia de un sismo de magnitud
mayor que el resto, o antes de un sismo principal.
• Réplicas:
• Los que se presentan por la ocurrencia de un sismo de magnitud
mayor que el resto, o después de un sismo principal.
• Es una continuación activa de la liberación de energía provocada por
un sismo.
• Enjambres o secuencias sísmicas:
• Cuando en una serie de sismos no se distingue ningún sismo
principal.
Los sismos importantes suelen suceder en forma de grupos estrechamente
relacionados en espacio y tiempo.

Actividad Tectónica Actividad Volcánica
Puede ser generado por distintos tipos de fuentes

Colapso de cavernas Oleaje
Fenómenos que genera diferentes tipos de
fuentes sísmicas

Fuentes Artificiales
Artificiales
Controladas
explosiones
Vibración
ambiental
Inducidas
Llenado de
presas
Minería
Inyección de
Fluidos

INTERIOR DE LA TIERRA Y CORRIENTES DE CONVECCIÓN
 Litósfera (5-65 km)
 Manto o Astenósfera
 Núcleo externo
 Núcleo interno

EL INTERIOR DE LA TIERRA
~3470 km
~2900 km
Ni-Fe
Si, Fe, Mg
Si, O
conducción
radiación
convección
~1000 km
~35 a 70 km
Atmosfera
Vine y Mattews (1963):

Límite divergente
Límite convergente
Tectónica de Placas
Límite de falla transformante
Es la teoría que explica una gran cantidad de fenómenos geológicos, como los terremotos, los volcanes y el
nacimiento de montañas, en términos del movimiento que sufre la litosfera como resultado de los ciclos convectivos
del manto.

Movimientos entre placas tectónicas
Divergente: Dorsal oceánica
Convergente: Zona de Subducción
Transformante: Falla de San Andrés

Limite Divergente (dorsales oceánicas)

Limite Transformante (Falla de San Andrés)

Limite Convergente (zona de subducción)

Efectos de fuente, trayecto y sitio
¿Cómo se miden los sismos?

FUENTES SÍSMICAS QUE AFECTAN LA CIUDAD DE MÉXICO
7.5
6.0
5.2
2.0
3.0 cm/year
8 cm/year

Red de Observación del
CENAPRED
6 estaciones desde la
costa hasta la Ciudad
de México
9 estaciones en la
Ciudad de México
Cuenca de México

Incremento en la población desde 1985 hasta 2016
LANDSAT 7

Avances en la sismología y la ingeniería sísmica en México
IG-UNAM

Zona III d
Zona III c
Zone III b
Zona III a
Zona II
Zona I
Microzonificación Sísmica de la Ciudad de México

Microzonificación
Consiste en estudiar la respuesta dinámica que tienen los distintos tipos de
suelo, ante la presencia de eventos sísmicos.
Fu
en
Efect
o de
sitio
Los efectos de sitio ayudan a definir:
• Mapas geotécnicos
• Mapas de aceleraciones máximas del terreno para diferentes
amortiguamientos
• Mapas de periodos del terreno
• Conocimiento sobre la respuesta del terreno
• La posibilidad de generar posibles escenarios de respuesta
ante eventos de distinta magnitud y localización
• Mostrar la relación que existe entre el suelo y la estructura
• Modificaciones o actualizaciones a las normas técnicas para
diseño por sismo (reglamento de construcciones para el
Ciudad de México)
• Mejor diseño de estructuras sismoresistentes
La respuesta es conocida como efectos de sitio y se define por las características
litológicas y geomorfológicas de un área en particular.
Determinar el contenido de frecuencias
naturales del suelo y tener una estimación
preliminar de las amplificaciones relativas
que pueden esperarse en el suelo durante
un sismo.

Tipos de ondas
• Ondas P: Primarias o compresionales
• Ondas S: Secundarias o de cizalla
• Ondas Superficiales: Ondas Rayleigh
Ondas Love

ACELERACIÓN, VELOCIDAD Y DESPLAZAMIENTO
ACELERÓMETRO, VELOCÍMETRO Y GPS DIFERENCIAL
SEC
cm/s
2
cm/s
cm

ONDA P, S Y SUPERFICIALES, TRES COMPONENTES
P S Superficiales

Monitoreo sísmico
Como se registra y mide un sismo?
El primer sismógrafo: fabricado por Zhang Heng en el año 132

Equipos actuales
Acelerógrafos. Ayudan a medir
las aceleraciones del suelo,
útiles para movimientos fuertes
Sismógrafos. Ayudan a medir
los movimientos del suelo,
pueden trabajar en una amplia
gama de frecuencias

REDES SISMOLÓGICAS NACIONALES
Existen distintas redes de monitoreo sísmico en que encargan de monitorear la actividad
sísmica en el país:
• Servicio Sismológico Nacional cuenta con 105 estaciones, organizado en diferentes subredes:
o Red Sismológica de Banda Ancha, 61 estaciones
o Red Sísmica del Valle de México, 31 estaciones
o Red del Volcán Tacaná, 4 estaciones
o Red Sismológica Convencional, 9 estaciones
• CENAPRED (Popocatépetl), 20 estaciones
• Red Acelerométrica de la Ciudad de México (edificios y pozo), 11 estaciones
• Red de atenuación, 6 estaciones
• Red Acelerográfica de la Ciudad de México, 79 estaciones
• Instituto de Ingeniería, UNAM (puentes, edificios)
• CIRES
• CICESE
• Red Sismológica Telemétrica del Estado de Colima (RESCO)
• Red Sísmica de Veracruz
Existen aprox. 500 estaciones sísmicas, 350 para movimientos fuertes (acelerómetros) y el
resto de alta sensibilidad (velocímetros). El 28% monitorea el Valle de México y
alrededores.

¿Como se miden los sismos?
• Cuantitativo
• Propio del sismo
• Da el valor de la energía liberada del sismo
MAGNITUD
• Cualitativo
• La respuesta del lugar (suelo y estructura).
• Nos dice el grado de destrucción o impacto que
tiene los eventos en determinados lugares.
INTENSIDAD

Probabilidad de acierto de una predicción,….o pronóstico?
Clases Frecuencia
2.5 6
3 32
3.5 805
4 2033
4.5 534
5 58
5.5 13
6 8
6.5 2
7 0
7.5 1
más 0
Cada año ocurren en México más de 1300
sismos de magnitud igual o superior a 3.5. Esto
significa que, en promedio ocurren casi 4
sismos por día en ese rango de magnitud.
Cada año ocurren en el mundo más de 12000
sismos de magnitud igual o superior a 4.5. Esto
es, más de 30 sismos por día en ese rango de
magnitud.

Equivalencias entre sismos, respecto a la
energía liberada
MAGNITUD NUMERO DE SISMOS
4 1
5 32
6 1,000
7 32,000
8 1,000,000
Un sismo de magnitud 4 NO es la mitad de uno de magnitud 8.
La energía liberada por un sismo de magnitud 8 equivale a 1 millón de magnitud
4.
SSN:
Magnitud coda (Mc) < 4.5
Magnitud de energía (ME), Magnitud de amplitud (MA) > 4.5 (Guerrero)
Magnitud de momento (Mw) > 4.5 (resto del país)

Magnitud
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
8,5 31,55 millones de T Terremoto de Anchorage, Alaska, 1964
9,5 200 millones de T Terremoto de Chile, 1960
10,0 6.300 millones de T Falla de tipo San Andrés
12,0 1 billón de T
Fractura de la Tierra por el centro
Cantidad de energía solar recibida diariamente en la Tierra

Cuestión: ¿cuántas veces es más intenso un terremoto de magnitud 7 en la
escala de Richter que otro de magnitud 3?
Solución:
Llamaremos E7 y E3 a la energía liberada por ambos terremotos.
Según la definición de la magnitud en la escala de Richter:
log E7 = 11,8 + 1,5·7 de donde E7 = 10 11,8 + 1,5·7 = 1022,3
log E3 = 11,8 + 1,5·3 de donde E3 = 10 11,8 + 1,5·3 = 1016,3
De modo que E7 : E3 = 1022,3 -16,3 = 106 = 1.000.000
El terremoto de magnitud 7 es 1 millón de veces más intenso que el de
magnitud 3.
magnitud M del seísmo utilizando logaritmos:
log E = 11,8 + 1,5·M
donde M es la magnitud del terremoto en la
escala de Richter
y E la energía liberada (expresada en ergios)

A su vez, utilizando la definición de logaritmo, la energía
liberada en función de la magnitud-Richter del terremoto
es:
E = 10 11,8 + 1,5 M

Escala de Intensidad de
Mercalli-Modificada
abreviada
XII. Destrucción total. Objetos lanzados al aire
Perceptible sólo con instrumentos sismológicos
Oscilación suave de objetos suspendidos
Vibraciones similares al paso de un camión
IV. Perceptible en el interior por la mayoría y en el
exterior por algunos
V. La gente despierta. Caen objetos mal puestos
VI. Sentido por todos. Muchos se asustan y salen al
exterior
VII. Daños considerables en construcciones mal
diseñadas
VIII. Caída de monumentos y paredes. Muebles
pesados volcados
IX. Estructuras bien diseñadas pierden la vertical
X. Suelo agrietado, rieles torcidos, estructuras y
cimientos destruidos
XI. Poca mampostería queda en pie, grietas anchas en el
suelo
I. Muy Débil
II. Débil
III. Leve
IV. Moderado
V. Fuerte
VI. Bastante
Fuerte
VII. Muy
Fuerte
VIII.
Destructivo
IX. Ruinoso
X. Desastroso
XI. Muy
Desastroso
XII.
Catastrófico
Escala de intensidad de Mercalli
(Mercalli intensity scale):
Es una escala de 12 puntos
desarrollada para evaluar la
intensidad de los terremotos a través
de los daños causados a diversas
estructuras.
Fue desarrollado por Mercalli
Giuseppe en el año 1902. La escala
de Mercalli toma su nombre.

Mapa de Intensidades del sismo de Michoacán
M8.1, 19 de septiembre de 1985
Fuente: ANR-CENAPRED

Aceleración del Terreno (PGA)
1 Gal = 1 cm/s2
1 G = 9.81 m/s2 = 981 cm/s2

Sismicidad en México,
eventos de mayor relevancia y su
impacto en la investigación y
normatividad

baja sismicidad
baja intensidad sísmica
alta intensidad
muy alta intensidad
CFE 2015

Tectónica y Sismicidad de México
8.5
7.5
6.0
5.2
2.0
3.0 cm/año
Fuentes: SSN, USGS y NOAA
Población 112,336,538 en 2010 (INEGI)

Mapa de ubicación epicentral de los sismos de magnitud mayor a 7 en
México, el cual incluye los sismos 07 y 19 de septiembre 2017
7 sept 2017, M8.2
19 sept 2017, M7.1
19 sept 1985, M8.1
3 junio 1932, M8.2
9 octubre 1995, M8.0

Fuentes Sísmicas que Afectan a
la Ciudad de México
Población Ciudad de México
8,918,653 de habitantes (INEGI 2015)
1.-Sismos de la costa
(e.g. Sismo del Ángel, M7.8, 1957)
2.-Sismos intraplaca
(e.g. Puebla-Morelos, M7.1, 2017)
3.-Sismos corticales
(e.g. Acambay, M6.9, 1912)
4.-Sismos por fallas locales
(e.g. Alvaro Obregón 2019)
1
2
3
4

1
2
4
3
1.-Sismos de la costa
2.-Sismos intraplaca
3.-Sismos corticales
4.-Sismos por fallas locales
Fuentes Sísmicas que Afectan a

Sismo de la Ibero, M=7.6
Sismo del Ángel, M=7.8
Último sismo: 16 de diciembre de 1911, ¡hace más de 100 años!
La brecha sísmica de Guerrero
1er escenario:
4 sismos de 7.5 -7.7
2do escenario:
1 sismo de 8.2
3er escenario:
1 sismo > 8.2

Modelo Brecha sísmica de Guerrero
Acapulco
Chilpancingo
Iguala
Taxco
Cuernavaca
CDMX

Mapa de intensidad y aceleración del sismo del 07 de septiembre
(II UNAM)
Mapa de intensidad y aceleración máxima del suelo (PGA ), estimadas para el sismo del 07
de septiembre de 2017, con magnitud 8.2 (elaborado por II UNAM con información del
SSN)

Sismo del 07 de septiembre M7.2
27,283 réplicas al 19 de septiembre de 2018 a las 09:00 horas
Elaborado por con información del SSN.

Mapa de intensidad y aceleración del sismo del 19 de septiembre
(II UNAM)
Mapa de intensidad y aceleración máxima del suelo (PGA ), estimadas para el sismo del 19
de septiembre de 2017, con magnitud 7.1 (elaborado por II UNAM con información del SSN)

Shakemap PGA [gals]
Sismo de Morelos-Puebla
Mw 7.1, 19 de septiembre 2017
(II UNAM)
Métodos de estimación de movimiento fuerte del terreno

13 réplicas al 10 de septiembre a las 05:00 horas

Sismicidad en el estado de Morelos
Eventos acumulados Previo al sismo del 19 de septiembre se observa una pendiente constante.
Este evento produjo una actividad inusual en fallas locales. Posteriormente se han presentado 65
sismos, el mayor de M3.9 el 20 de septiembre

Daños estructurales y derrumbes, sismo 2017

Fecha Hora Magnitud Latitud Longitud Profundidad
12/07/2019 04:47:42 2.1 19.409 -99.213 2
12/07/2019 07:38:28 2.5 19.405 -99.229 3
12/07/2019 07:51:14 2 19.405 -99.229 3
12/07/2019 10:08:05 2.3 19.4 -99.21 2
13/07/2019 01:35:37 2.3 19.407 -99.215 3
13/07/2019 11:39:20 2.3 19.405 -99.226 2
14/07/2019 02:16:41 2.1 19.41 -99.227 4
16/07/2019 01:36:45 2.5 19.41 -99.214 3
16/07/2019 22:59:51 3 19.406 -99.214 2
16/07/2019 23:10:53 2.7 19.404 -99.225 2
16/07/2019 23:18:47 2.6 19.404 -99.227 1.6
17/07/2019 00:33:13 2.2 19.403 -99.216 2
17/07/2019 00:41:36 2.4 19.404 -99.21 2
17/07/2019 00:45:54 2.4 19.399 -99.232 2
17/07/2019 01:04:25 2.4 19.405 -99.219 2
17/07/2019 14:28:07 2.1 19.406 -99.216 3
17/07/2019 22:30:07 2 19.41 -99.21 2
18/07/2019 13:54:51 2.2 19.41 -99.217 2
18/07/2019 15:43:49 1.5 19.41 -99.215 1.6
18/07/2019 16:32:53 1.8 19.404 -99.217 1.8
28/07/2019 02:21:23 2.2 19.39 -99.21 2
30/07/2019 16:41:39 1.8 19.41 -99.21 1
02/08/2019 23:17:01 2.3 19.41 -99.21 2
09/08/2019 05:55:05 2.1 19.42 -99.21 1
0
1
2
3
4
5
6
7
12 13 14 15 16 17 18 28 30 2 9
Secuencia sísmica Recientes

Propiedades de la cuenca, utilizando gravimetría
OYO-Corporation y CENAPRED 1990

Escenario del Sismo de Puebla Morelos 2017

Registros de la RACM del sismo del 19 de septiembre 2017

Sismo 19 de septiembre 2017
DAÑOS
CDMX Morelos Puebla Edo. Méx. Guerrero
Decesos 219 74 45 15 6
Monumentos 9 16 29 2 3
Inmuebles 500 20 mil 1700 Sin datos
oficiales
200
Planteles escolares
(nivel básico)
Sin datos
oficiales
186 209 Sin datos
oficiales
Sin datos
oficiales
Puentes y carreteras Sin datos
oficiales
2 Sin datos
oficiales
Sin datos
oficiales
1
Hospitales Sin datos
oficiales
1 Sin datos
oficiales
1 Sin datos
oficiales
El sismo causó la muerte de 359 personas en diferentes estados del país, 219 en la CDMX, 74
en Morelos, 45 en Puebla, 15 en el Estado de México y 6 en Guerrero.

Daños estructurales y derrumbes, sismo 1985

DAÑOS CAUSADOS POR EL SISMO
Muertos
Edificios
colapsados
Costo
6000 500 4000 MD

Investigación instrumental y
analítica del efecto del movimiento
del terreno y en las edificaciones

Riesgo
Peligro o Amenaza
(fenómeno natural)
Vulnerabilidad
+
Peligro sísmico: se refiere a la medida de la frecuencia de ocurrencia de sismos
con cierta intensidad.
Riesgo Sísmico: Medida de los daños que pueden presentarse con los sismos

Estructuras irregulares pueden tener menor resistencia al fracturamiento o
daños ante la presencia de actividad sísmica importante, como es el caso de

Irregularidad en planta: vibraciones de “salientes”, edificio en ‘L’

Irregularidad en planta: vibraciones de “salientes”, edificio en cruz

Movimiento sísmico de un edificio
Desplazamiento
total azotea
Desplazamiento
relativo azotea
Desplazamiento
del suelo

6
4
8
3
5
S
1 Borehole log
Registros en el edifico de IMP

15 m
80 m
ZONE II
Transition zone
Clay Soil
+
R - r > 1%
Borehole log
Surface

Colapso de hospitales
Torre de residencia médica del Hospital General, 8 pisos,
fallecieron 46 médicos (Fuente: Salcido, 2015)
sismo de México del 19 de septiembre de 1985

Edificio de Ginecobstetricia del Hospital General, fallecieron 249
personas, 155 adultos y 94 bebés (Fuente: Salcido, 2015)
http://static.capital21.df.gob.mx/

Foto: Getty Images
Torre de Hospitalizzación, Hospital Juárez, edificio de 12 pisos
Se perdieron 536 camas y la vida de 561 personas
http://www.hjc.salud.gob.mx/

Centro Médico (hoy Siglo XXI), sismo de México del 19 de sept de 1985
Colapso parcial de hospitales

Hospital en San Fernando, California. Sismo de 1971, M6.7

Hospital de Colapso del Quinto Piso, Hospital Municipal de Kobe, 1995
Problemas estructurales:
Colapso de piso intermedio

Daños en elementos no estructurales:
Muros de fachada
Centro Médico (hoy Siglo XXI), sismo de México del 19 de sept de 1985

Daño en contenidos
Daño en hospital durante el sismo
de Tehuacán,1999

30%
10%
8%
Pérdida total: 4110 millones US$
Pérdidas económicas debido al sismo del 19 de
septiembre de 1985, M = 8.1
Vivienda
Hospitales
Escuelas
Edificios públicos
Vías decomunicación
Industria y comercio
Otros
13%
15%
13%
11%

Pérdidas económicas debido a los
sismos de 1999
Tehuacán, Mw = 7
Total = 150 M USD
Oaxaca, Mw = 7.5
Total = 150 M USD
Vivienda
Escuelas
Hospitales
Monumentos
históricos
Caminos
Energía

Posibles causas de colapsos:
• Diseñados con reglamentos antiguos.
• Escases de elementos resistentes y poca
capacidad de deformación dúctil.
• Mal comportamiento de estructuras de
mampostería sin refuerzo y de adobe.
Hay que tomar en cuenta el buen comportamiento
de cientos de miles de edificaciones sin daño y con
daños ligeros.

Avances en la sismología y la ingeniería sísmica en México

¿Qué hay que hacer?
- Saber en que zona sísmica vivimos, trabajamos y nos desplazamos.
- Conocer en que año fue construida nuestra vivienda.
- ¿Con qué código de construcción se construyó: 1957, 1979, o 1986?
- Fortalecer la casa o edificio.
- Determinar la mejor o mejores zonas de seguridad.
- Asignar las tareas a realizar en caso de sismo. Con Alerta y sin
Alerta.
- Tener una mochila de emergencia: latas, agua, botiquín, USB con
datos, radio, lámpara, baterías, impermeable, cobija ligera, fotos de
parientes y mascotas, comida de mascota, juguete de niños, etc.
- Hacer simulacros, otro simulacro, más simulacros, aún más.

• México es un país sísmicamente muy activo.
• Los sismos NO se pueden predecir.
• Es necesario el continuo monitoreo sísmico del país con un mayor
numero de estaciones y distribuidas por todo el territorio mexicano.
• Es necesario conocer a detalle la respuesta del suelo, con fines
geotécnicos, prevención y diseño de estructuras sismoresistentes.
• En la medida que se tengan reglamentos de construcción adecuados
para el tipo de suelo y edificación y debidamente aplicados durante la
ejecución de una obra, o el reacondicionamiento de ésta, la
probabilidad de que se tengan daños y víctimas, disminuirá
notablemente.
• La mejor defensa que tenemos en presencia de este fenómeno natural de
grandes proporciones es la PREVENCION.
• La PREVENCION es una tarea MULTIDISIPLINARIA por ello es
imperativo la colaboración de distintos sectores y profesionistas
trabajando por un fin común.
Conclusiones

¡Gracias por su atención!
CNPC
CENAPRED
Dirección de Investigación
Subdirección de Riesgos Sísmicos
Subdirección de Riesgos Estructurales

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