Simulador de tectónica de placas y terremotos
Ecuaciones de esta simulación
| v | Velocidad de las placas v (cm por año) | tan deprisa como crecen las uñas: las placas nunca se paran, pero la falla sigue bloqueada entre terremotos | |
|---|---|---|---|
| μ | módulo de cizalla de la roca | 30 GPa | |
| W | anchura de la falla que desliza | 15 km hacia abajo en una falla transformante vertical; 100 km en una zona de subducción inclinada, por eso los terremotos de subducción son los mayores | |
| Δσ | Esfuerzo que resiste la falla Δσ (MPa) | los terremotos liberan de 1 a 10 MPa de esfuerzo, sea cual sea su tamaño | |
| s | déficit de deslizamiento (cuánto se ha quedado atrás la falla respecto a las placas) | se libera como deslizamiento d en el terremoto; el tiempo que tarda en volver a acumularse es el intervalo de recurrencia |
Con los valores actuales:
| L | Longitud de la ruptura L (km) | la longitud de falla que se rompe de una vez | |
|---|---|---|---|
| M₀ | momento sísmico, N·m | el tamaño de un terremoto como energía, no como sacudida | |
| Mw | magnitud de momento | cada paso de 1 es 32 veces más energía; 2 pasos son 1000 veces |
Con los valores actuales:
| v_P, v_S | velocidades de las ondas P y S | ondas P (de presión) 6,0 km/s, ondas S (de cizalla) 3,5 km/s en la corteza | |
|---|---|---|---|
| D | Distancia del epicentro al sismómetro (km) | una sola estación sabe a qué distancia fue el terremoto por el intervalo entre las llegadas P y S; tres estaciones averiguan dónde |
Con los valores actuales:
Cómo usar el simulador de terremotos
- Dos placas tectónicas se deslizan unos centímetros al año una junto a otra, pero la falla entre ellas está bloqueada. La carretera y la valla que la cruzan se doblan a medida que se acumula la deformación, y las gráficas muestran cómo crecen año tras año el déficit de deslizamiento y el esfuerzo en la falla.
- Cuando el esfuerzo llega a lo que la falla resiste, desliza de golpe: un terremoto. La carretera queda desplazada de repente, el rebote elástico, y las ondas P (azules) y S (rojas) se extienden desde el epicentro. El sismómetro las registra, y el sismograma de la gráfica muestra la onda P llegando primero y la onda S, más fuerte, después.
- Cambia la velocidad de las placas, el esfuerzo que resiste la falla, la longitud de la ruptura y el tipo de límite, y lee la magnitud a partir del momento sísmico y el tiempo entre terremotos. Una zona de subducción rompe una falla mucho más ancha, por eso allí ocurren los mayores terremotos, de magnitud 9. Mueve el sismómetro y mira cómo el tiempo S − P revela su distancia.
Preguntas frecuentes
¿Qué causa un terremoto?
Las placas de la capa exterior de la Tierra se mueven unos centímetros al año, pero la fricción bloquea las fallas entre ellas. La roca a cada lado se dobla elásticamente y almacena energía, hasta que el esfuerzo vence la fricción y la falla desliza en segundos, liberando la deformación acumulada durante décadas o siglos. Es la teoría del rebote elástico, propuesta tras el terremoto de San Francisco de 1906, cuando se encontraron vallas y caminos desplazados hasta 6 m.
¿Cómo se mide la magnitud de un terremoto?
Hoy con la magnitud de momento, Mw = (2/3)(log₁₀ M₀ − 9,1), donde el momento sísmico M₀ = μ × área × deslizamiento: la rigidez de la roca por el área de falla que se rompió por lo que se movió. Cada paso de 1 en magnitud es unas 32 veces más energía. Una ruptura de 200 km con 1,5 m de deslizamiento es de Mw 7,4; el terremoto de Tōhoku de 2011 rompió unos 500 km por 200 km con hasta 50 m de deslizamiento, Mw 9,1.
¿Qué son las ondas P y S?
Los dos tipos de ondas sísmicas que viajan por el interior de la Tierra. Las ondas P (primarias) son compresiones, como el sonido, y llegan primero, a unos 6 km/s en la corteza. Las ondas S (secundarias) sacuden el suelo de lado a unos 3,5 km/s y suelen ser más fuertes. Las ondas S no atraviesan líquidos, y así se descubrió que el núcleo externo de la Tierra está fundido.
¿Cómo se halla la distancia a un terremoto?
Por el intervalo entre las llegadas P y S a un sismómetro. Las dos salieron en el mismo instante, así que el intervalo crece con la distancia: D = (t_S − t_P) ÷ (1/v_S − 1/v_P), unos 8 km por cada segundo de intervalo en la corteza. Una estación da una distancia, un círculo en el mapa; tres estaciones dan tres círculos que se cruzan en el epicentro.
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