En busca del epicentro

En el territorio mostrado más abajo ha ocurrido un terremoto superficial que ha sido registrado por tres estaciones sísmológicas distintas (A, B y C). A partir de los sismogramas obtenidos los científicos desean conocer la localización del epicentro ¿puedes ayudarles? (Nota: antes de realizar esta investigación debes realizar una previa "Investigando terremotos")

Sismogramas recogidos en cada estación 

Datos sismológicos: Velocidad de ondas P = 5 km/seg, Ondas S= 3 km/seg

1- ¿Qué ondas crees que están reflejadas en los sismogramas?

2- ¿Qué estación crees que está más cerca del terremoto? ¿Y más lejos?. Razona tu respuesta.

3- ¿Podrías determinar las coordenadas geográficas del epicentro?

4- ¿Crees que con dos estaciones sismológicas sería suficiente para conocer la localización del epicentro?. Razona la respuesta.

5- ¿Qué crees que ha producido el terremoto, una falla o procesos volcánicos?

Investigando terremotos

1- ¿Por qué razón las ondas P siempre son más veloces que las S? Busca su expresión matemática en Internet (fórmula) y explica sobre ella las características investigadas (velocidad, comportamiento en líquidos..).

 - Las ondas P tienen la capacidad de propagarse tanto en líquidos como en sólidos, ya que, según el experimento de la investigación, son capaces de propagarse incluso con rigidez nula (superan la velocidad de las S en 1,73 veces su velocidad). Normalmente, viajan a 1400 m/s por el agua (aprox.) y llegan a alcanzar velocidades de 5000 m/s en el granito. Se propagan de forma paralela.




 Fórmula de la velocidad de las ondas P:

(K es el módulo de incompresibilidad, μ es el módulo de corte o rigidez y ρ la densidad del material donde se propaga la onda).





 - A diferencia de las ondas P, las ondas S tienen una velocidad menor, son las que se desplazan por medios sólidos y las que mayot daño producen. Se propagan de forma perpendicular.



Fórmula de la velocidad de las ondas S:

Te interesa saber...


El mayor terremoto registrado de la historia.


 - El terremoto de Valdivia o Gran Terremoto de Chile fue un terremoto registrado el 22 de mayo de 1960 cuyo epicentro fue localizado en Lumaco (Chile), y su magnitud fue de 9,5 en la escala sismológica (escala de Richter), convirtiéndolo en el más fuerte de la historia.

El propio terremoto produjo también un maremoto que afectó a diversas zonas del Océano Pacífico, como Hawai o Japón y supuso la erupción del volcán Puyehue. Más de 2000 personas fallecieron y cerca de 2 millones quedaron heridas y sin techo.

Resultados de la acción del terremoto

Zona sísmica del terremoto

Muchas personas quedaron sin hogar y heridas física y psicológicamente

2- Si realizáramos un diagrama sísmico de un planeta ¿Qué tipo de datos podríamos obtener a partir de él?

 -Cuando analizamos las ondas sísmicas de los diagramas sísmicos, éstas nos informan de la velocidad a la que se propagan en profundidad y la propiedad de los materiales existentes hacia el interior (sobre todo cuando se producen "saltos" en la velocidad por variación de la rigidez de las capas), así como su densidad y módulo de compresibilidad. Con estos datos, podemos saber si dicho planeta es denso o tienen sus materiales facilidad para comprimirse, si son lo bastante rígidos para evitar ser deformados, ...

3- A partir del análisis de dicho diagrama ¿Podríamos obtener algún tipo de prueba a favor o en contra de la presencia de un campo magnético? ¿o no tiene nada que ver un método con otro? Razona la respuesta.

 - El campo magnético terrestre es un fenómeno natural creado por el movimiento de metales líquidos en el interior de la Tierra (en el núcleo), al saber esto, con la información del diagrama observamos que la propagación de las ondas P llegan hasta el núcleo (ya que pueden desplazarse tanto por sólidos como por líquidos), y las ondas S, sólo llegan hasta el manto inferior. Al ver esta diferencia de propagación sabemos que hay algo más después del manto; el núcleo interno de metales líquidos que forman un campo magnético.

Calor interno terrestre

1- Existe alguna anomalía térmica en la zona de estudio? ¿De qué tipo? ¿A qué crees que puede ser debida?. Razona la respuesta y demuestra matemáticamente los datos aportados.

Sí , existe una anomalía positiva ( mayor de 3º de gradiente geotérmico) de tipo térmica en el estudio , ya que al aumentar la profundidad, la temperatura aumenta de forma inesperada, esto podría deberse a una bolsa de magma situada en esa zona. Para saber si estos resultados son correctos aplicamos la fórmula :

100x (T2-T1) / (P2-P1)

2-¿Podríamos saber qué valor de temperatura existe en el núcleo terrestre?. Sabiendo que un valor de 20.000ºC supondría un estado gaseoso explosivo ¿Qué tipo de conclusión puedes sacar sobre la temperatura del interior terrestre?

Suponiendo que conocemos el radio y el grado geotérmico de la Tierra (3º) , podemos averiguar la temperatura en el núcleo , ya que si la temperatura estuviese a 20.000ºC , la Tierra explotaría, por lo tanto , la temperatura del núcleo es menor.


3-Islandia es un país especializado en aprovechar energía geotérmica ¿Sabes por qué? ¿Crees que en España podríamos sacarle tanto provecho a esta energía?

La energía geotérmica surge por el aprovechamiento del calor del interior de la tierra, se utiliza para generar electricidad o para calentar agua o aire. Ciertas ubicaciones permiten que la energía geotérmica sea utilizada mas fácilmente. Islandia es una de estas ubicaciones, ya que posee regiones con condiciones favorables para estos emprendimientos, en cambio España no.

GÉISER DE ISLANDIA , APROVECHADO PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA GEOTÉRMICA

4-Sabes cómo podemos utilizar de forma práctica la energía geotérmica ¿Crees que puede servir para obtener electricidad?.

La energía geotérmica sirve para los siguientes usos:

• Generación de electricidad.
• Aprovechamiento directo del calor.
• Calefacción y ACS.
• Refrigeración por absorción

PLANTA GEOTÉRMICA UTILIZADA PARA LA PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD

Buscando yacimientos

 - En esta investigación se pide identificar la zona exacta de los yacimientos de magnetita, galena, y una zona volcánica debido a una bolsa de magma en profundidad. La zona no se sabe con certeza y nos dan 6 posibles puntos en el campo, de los cuáles 3 serán los que buscamos.

Con ayuda de los mapas geotérmico, gravimétrico y magnético podremos deducir la zona exacta de cada punto, ya que así relacionamos sus características según los datos ofrecidos por el mapa.

•  Si activamos el mapa geotérmico, podemos apreciar que en la leyenda, el punto más rojo indica la zona con mayor actividad térmica, es decir, la zona con más temperatura. Al buscar en el mapa, sólo el punto 1 tiene el color rojo, lo que podemos deducir que éste punto se relaciona con la zona volcánica (hay más temperatura que en otros puntos).

• Si activamos el mapa magnético, de nuevo en la leyenda el punto rojo indica la zona con mayor intensidad magnética. En el mapa, observamos que el punto 3 es el más rojo, por lo tanto deducimos que en ese punto es donde se encuentra la magnetita.

•  Por último, si activamos el mapa gravimétrico, en la leyenda el color azul indica la zona sometida a mayor gravedad. La galena es un mineral muy denso (7,5 g/cm3; más masa en poco volumen) y es del tipo metamórfico, ya que está sometida a diferentes presiones hacia el interior de la tierra, por lo tanto se encuentra en zonas con mayor gravedad. Como podemos ver en el mapa, el punto 6 es de color azul, deducimos por tanto que la galena se encuentra en esta zona.