Sismología
La sismología estudia las ondas elásticas que viajan a través de la Tierra, utilizando terremotos y fuentes artificiales para obtener imágenes del interior y para comprender cómo y por qué tiembla el suelo.
Definition
La sismología es el estudio geofísico de las ondas elásticas en la Tierra, abarcando su excitación por terremotos y otras fuentes, su propagación a través de un interior estratificado y heterogéneo, y su registro e interpretación para determinar tanto los mecanismos de los terremotos como la estructura interna.
Scope
Esta área abarca la generación, propagación y registro de ondas sísmicas y los terremotos que las producen. Trata la ecuación de onda elástica y las ondas de cuerpo y superficiales que admite, la física de las fallas y la fuente sísmica, la inversión de los tiempos de viaje y las formas de onda para obtener imágenes de la estructura de la Tierra, y la práctica observacional de la sismometría, las escalas de magnitud y la caracterización del movimiento del suelo. El énfasis se pone en el vínculo cuantitativo entre el movimiento del suelo registrado, la fuente que lo irradió y el medio que atravesó.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cómo se propagan las ondas elásticas a través de una Tierra estratificada y heterogénea?
- ¿Qué procesos físicos en una falla generan un terremoto e irradian energía sísmica?
- ¿Cómo se invierten los tiempos de viaje y las formas de onda para obtener imágenes del interior de la Tierra?
- ¿Cómo se mide el movimiento del suelo, se cuantifica por magnitud y se relaciona con el peligro?
Key concepts
- Ondas de cuerpo (P y S) y ondas superficiales (Rayleigh y Love)
- Ecuación de onda elástica y teoría de rayos sísmicos
- Mecanismo focal de terremotos y momento sísmico
- Curvas de tiempo de viaje y estructura de velocidad de la Tierra
- Sismómetros, escalas de magnitud y la relación de Gutenberg-Richter
Key theories
- Teoría del rebote elástico
- Los terremotos ocurren cuando la deformación elástica acumulada a través de una falla bloqueada se libera repentinamente a medida que la falla se desliza, con la roca volviendo a un estado relajado; esta hipótesis de Reid, extraída del terremoto de San Francisco de 1906, subyace a la visión moderna del ciclo sísmico.
- Teoría de los rayos sísmicos e inversión del tiempo de viaje
- La energía sísmica de alta frecuencia puede rastrearse a lo largo de rayos gobernados por la estructura de velocidad, por lo que la variación sistemática de los tiempos de llegada con la distancia restringe la dependencia de la profundidad de la velocidad sísmica y reveló el interior estratificado de la Tierra.
Clinical relevance
La sismología sustenta la evaluación del riesgo sísmico, los sistemas de alerta temprana y los estándares de movimiento del suelo para códigos de construcción; también es la herramienta principal para monitorear los tratados de pruebas nucleares y para obtener imágenes del subsuelo en la exploración de recursos.
History
La sismología cuantitativa comenzó a finales del siglo XIX con los primeros sismógrafos sensibles; los estudios de tiempo de viaje realizados por Oldham, Gutenberg y otros delinearon el núcleo y el manto, Lehmann identificó el núcleo interno en 1936, y la era digital y de redes densas después de la Red Sismográfica Estandarizada Mundial de la década de 1960 transformó tanto los estudios de fuentes como la tomografía.
Key figures
- Harry Fielding Reid
- Beno Gutenberg
- Charles Richter
- Inge Lehmann
Related topics
Seminal works
- steinwysession2003
- akirichards2002
- shearer2009
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre las ondas de cuerpo y las ondas superficiales?
- Las ondas de cuerpo (P y S) viajan a través del interior de la Tierra, siendo las ondas P ondas de compresión más rápidas y las ondas S ondas de cizallamiento más lentas; las ondas superficiales (Rayleigh y Love) viajan a lo largo de la superficie, llegan más tarde y generalmente transportan las mayores amplitudes y el movimiento del suelo más dañino.
- ¿Cómo revela la sismología la estructura profunda de la Tierra?
- Debido a que las velocidades sísmicas dependen del material y su estado, la forma en que los tiempos de llegada y las formas de onda varían con la distancia y la profundidad permite a los sismólogos inferir la estratificación y las propiedades de la corteza, el manto y el núcleo que no pueden muestrearse directamente.