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Sismisidad del ambiente geográfico Venezolano

Resumen: Sismisidad del ambiente geográfico venezolano, especificamente en el valle de Caracas. Teoría de las Placas Tectónica. Tipos de Fallas. El ambiente Tectónico de Venezuela y la Formación de Fallas. Fallas presentes en el Valle de Caracas. Los Terremotos. Máquina sísmica. Disciplinas que estudian los terremotos. Intensidad, magnitud y frecuencia de los terremotos. Trabajos que se hacen en Venezuela para la detección de Terremotos. Reseña histórica del comportamiento sísmico en Caracas.

Publicación enviada por Oswaldo Pacheco y Otros


 

Índice

Índice

Planteamiento del Problema

Justificación

Objetivo General

Objetivos Específicos

Marco Teórico

Teoría de las Placas Tectónica

Tipos de Fallas

El ambiente Tectónico de Venezuela y la Formación de Fallas

Fallas presentes en el Valle de Caracas

Los Terremotos

Máquina sísmica

Disciplinas que estudian los terremotos

Intensidad, magnitud y frecuencia de los terremotos.

Trabajos que se hacen en Venezuela para la detección de Terremotos.

Reseña histórica del comportamiento sísmico en Caracas.

Bibliografía

 

 

 

Planteamiento del Problema

La tierra es un ente en constante movimiento; constituido porplacas, las cuales desde la creación de la misma han sido las causantes de loscambios en el relieve terrestre, ejerciendo su función a través de losllamados terremotos. Como todos saben, el Valle en donde se encuentra la ciudadde Caracas surgió de la fricción de la Placa del Caribe con la Placa de Américade Sur, causando la formación de las llamadas "Fallas Geológicas",que atraviesan nuestra ciudad; dándole su peculiar formación montañosa y porconsiguiente su vulnerabilidad a los movimientos telúricos, sismos que ocurrenfrecuentemente y que en algunos casos son de gran magnitud, poniendo en peligroel estado de nuestras construcciones.

Han pasado 35 años del último terremoto, y en nuestro paísno existe una política preventiva, para evitar las numerosas muertes queocurrirían en caso de un futuro sismo. La negligencia de las autoridadesvenezolanas se ve reflejada en la permisibilidad para el desarrollo deedificaciones en sitios inadecuados que generalmente no llevan un estudio desuelos y de la proximidad que pueden tener dichos lugares a los distintos gruposde fallas que atraviesan la región capital. Negligencia que en algunos casos esignorancia, como lo podemos observar en las construcciones de las zonasmarginales, en las cuales no se han realizados los estudios anteriormenteindicados.

El problema en sí, es que se ha olvidado nuestra situacióngeográfica, hemos desarrollado construcciones sin tomar en cuenta lavulnerabilidad ante un sismo de gran intensidad, lo que ocasionaría comoresultado el colapso de dichas instalaciones y por consiguiente numerosasmuertes.

Justificación

Este trabajo tiene como propósito realizar una investigaciónacerca de los movimientos de la Tierra y los daños que pueden causar. En elcaso del Valle de Caracas es preocupante la vulnerabilidad a la cual estamosexpuestos, sin prestarle la suficiente atención.

Los movimientos telúricos o sismos, que han sucedido desdela creación del mundo, han sido uno de los más representativos responsables delas modificaciones de la corteza terrestre, presentado el relieve que hoyconocemos, aunado esto a la devastación de las estructuras que el hombre, sinel conocimiento adecuado, ha desarrollado en el intento de mejorar su nivel ycalidad de vida. Debido a lo anterior, las poblaciones que sufrieron y seránfoco de ataque de los impactos de la tierra, presentan como consecuencia de lasmismas problemas psicológicos, los cuales en algunos casos son irreversibles.

Por lo expuesto anteriormente, esta investigación ladesarrollaremos con la localización de las fallas geológicas que recorren elValle de Caracas e identificaremos las construcciones vulnerables en el momentoque ocurra un sismo, con el propósito de informar, prevenir y preparar a lapoblación que será potencialmente afectada.

Objetivo General

El origen de los continentes todavía no esta bien claro,pero existen diferentes teorías que explican como pudieron formarse lasdistintas masas de tierra que conformar el planeta. Una de ellas es la Teoríade las Placas Tectónicas, fenómeno que es una de los mas aceptados por losespecialistas en la materia. Debido a la unión de estas placas, como seexplica, se formaron surcos debajo de la corteza terrestre denominados fallas,que estudiaremos y resaltaremos según su forma, función y tipo.

La explicación nos lleva a una movida de masas de tierra, ydebido a esto se originan los terremoto; origen y ambiente que investigaremos enel ambiente geográfico venezolano, con la determinación de las Fallaspresentes en Venezuela y el Valle de Caracas.

En el trascurso de la historia, han ocurrido terremotos degrandes magnitudes, que han dejado en su camino muerte y desolación; pero laIngeniería se ha encargado de crear métodos y mecanismos que se puedenutilizar para hacer edificios y estructuras mas grandes, funcionales y con ungrado de resistividad mayor.

Objetivos Específicos

·         Analizar el fenómeno del movimiento de las placas tectónicas desde su separación hasta hoy en día, originando grandes movimientos telúricos.

  • Estudiar el origen y tipos de fallas.
  • Determinar el origen de los terremotos.
  • Determinar el ambiente tectónico de Venezuela y la formación de fallas.
  • Determinar la influencia de las fallas presentes en el Valle de Caracas.
  • Diagnosticar los materiales que deben ser utilizados en la construcción de edificaciones antisísmicas.
  • Determinar las zonas que pueden ser afectadas por un sismo.
  • Realizar una guía de prevención que pueda ser utilizada en el momento de un sismo.

 

Marco Teórico

Antecedentes históricos:

En 1855 y basándose en la distribución de floras fósiles yde sedimentos de origen glacial, el geólogo suizo Suess propuso la existenciade un supercontinente que incluía India, África y Madagascar, posteriormente añadierona Australia y a Sudamérica. A este supercontinente le denominó Gondwana. Enestos tiempos, considerando las dificultades que tendrían las plantas poblarcontinentes separados por miles de kilómetros de mas abierto, los geólogos creíanque los continentes habrían estado unidos por puentes terrestres hoysumergidos. El astrónomo y meteorólogo alemán Alfred Wegener (1880-1930) fuequien propuso que los continentes en el pasado geológico estuvieron unidos enun supercontiente de nombre PANGEA, que posteriormente se habría disgregado porderiva continetal. Su libro Entstehung der Kontinente und Ozeane (La Formaciónde los Continentes y Océanos; 1915) tuvo poco reconocimiento y fue criticadopor falta de evidencia a favor de la deriva, por la ausencia de un mecanismo quela causara, y poruqe se pensaba que tal deriva era físicamente imposible.

Los principales críticos de Wegener eran los geofísicos ygeólogos de los Estados Unidos y de Europa. Los geofísicos lo criticabanporque los cálculos que habían llevado a cabo sobre los esfuerzos necesariospara desplazar una masa continental a través de las rocas sólidas en losfondos oceánicos resultaban con valores inconcebiblemente altos. Los geólogosno conocían bien las rocas del hemisferio sur y dudaban de las correlacionespropuestas por el científico alemán. A pesar del apoyo de sus colaboradorescercanos y de su reconocida capacidad como docente, Wegener no consiguió unaplaza definitiva en Alemania y se trasladó a Graz, en Austria, donde fue másampliamente reconocido.

En 1937, el geólogo sudafricano Alexander Du Toit publicóuna lista de dies líneas de evidencia a favor de la existencia de dossupercontinentes, Laurasia y Gondwana, separados por un océano de nombre Tethysel cual dificultaría la migración de floras entre estos dos. Du Toit tambiénpropuso una reconstrucción de Gondwana basada en el arreglo geométrico de lasmasa continentales y en correlación geológica. Hoy en día el ensamble de loscontinentes se hace con computadoras digitales capaces de almacenar y manipularenormes bases de datos para evaluar posibles configuraciones geométricas. Siguehabiendo cierto desacuerdo en cuanto a la posición de los distintos continentesactuales en Gondwana.

Es entre los períodos Cretáceo y Cuaternario que dichosuper-continente se fractura, formando los continentes que hoy conocemos, loscuales se separaron y derivaron a sus posibles posiciones actuales. En general,esta hipótesis no fue aceptada, principalmente debido a que no se tenían datospara demostrar o refutar su veracidad y, especialmente, por la falta deconocimiento de un mecanismo que permitiera impulsar masas del tamaño de loscontinentes sobre el subsuelo presumiblemente sólido o plástico.

Después de la Segunda Guerra Mundial, y en gran medida porrazones militares, se desarrolló la nueva ciencia de la oceanografía, durantelos años 50. Los oceanógrafos documentaron una presencia de una enorme cadenamontañosa submarina en el medio del Atlántico Norte que levantaban más de2.000 metros sobre el abismo de aproximadamente 4.000 metros de profundidad acada lado. A principios de los años 60 el geofísico H.H. Hess sugirió unmecanismo que podría explicar la deriva continental, basándose en lasvariaciones topográficas de los océanos. Hess propuso que en las rocas de losfondo marinos estaban firmemente anclados al manto que les subyacía. Conformese apartaban dos enormes masa de manto, que acarreaban pasivamente el fondo oceánicoy surgía de las profundidades terrestres material fundido que formaba unacadena volcánica y que rellenaba el vacío formado por la separación de losfondos oceánicos. Si esto fuera cierto, razonó Hess, para evitar uncrecimiento indefinido de la Tierra, era necesario que en alguna parte de ellafuera consumida material cortical. Propuso entonces que los sitios donde estoocurría eran las profundidades, "fosas oceánicas", que bordeabanalgunos continentes y arcos de islas.

En 1963, los geofísicos ingleses Federick Vine y DrummondMatthews, de la Universidad de Cambridge, publicaron un artículo en la revistaNature, donde presentaron datos a favor de la brillante pero especulativa ideade Hess. En este artículo, Vine y Matthews, reportaron mediciones de anomalíasmagnéticas en los fondos marinos al sur de Islandia, obtenidas mediante unmagnetómetro muy sensible remolcado por un buque. Los registros magnetométricosindicaban patrones lineales muy claros de anomalías magnéticas positivas(donde la fuerza magnética era mayor que el promedio) y negativas (donde lafuerza magnética era menor que el promedio). Las anomalías magnéticas erantambién simétricas con respecto al eje de la cadena montañosa del fondomarino.

Explicaciones Científicas

-Primeros indicios de la deriva continental.

A fines de la cuarta y principios de la quinta década deeste siglo, adquirió gran auge una técnica geofísica denominadapaleomagnetismo, la cual consiste en medir la magnetización natural remanentede las rocas. Esta magnetización es aquella adquirida por una roca en elmomento de su formación, debido al campo magnético de la Tierra en es mismomomento. De esta forma, se puede medir la dirección del campo magnéticoterrestre (orientación del polo norte magnético) en el pasado geológico, deacuerdo a la edad de las rocas bajo estudio. La muestra de roca, orientada en lamisma posición que tenían en el sitio de su recolección, se introduce en unmagnetómetro y se puede obtener la dirección del campo magnético de la Tierraen la época de la formación de las rocas.

Cada determinación paleomagnética representa la direccióndel polo norte magnético correspondiente a la edad de las rocas. Suponiendo quela posición de los polos magnéticos y geográficos ha coincidido a través deltiempo geológico, al tener varias determinaciones paleomagnéticas endiferentes sitios de un mismo continente, o de diferentes continentes, en rocasde la misma edad geológica, se puede deducir la posición de los polos (norte ysur) para esa época. Esto ha permitido establecer la posición de los polos através del tiempo. Si los resultados obtenidos en diferentes continentes nocoinciden, esto puede ser la consecuencia de errores en las determinaciones o,los que es más importante para la hipótesis de la Deriva Continental, puedeser el resultado de movimientos relativos de los continentes entre sí.

Los resultados de las investigaciones paleomagnéticas hancomprobado los siguientes eventos:

 

  1. Los polos han variado su posición con respecto al eje de rotación de la Tierra.
  2. Los continentes se han desplazados entre sí.

Con respecto a la deriva continental, han demostrado lo siguiente:

 

  1. Pangaea existió como una unidad desde el Paleozoico (periodo Ordovícico) hasta fines del Trásico.
  2. Durante este intervalo de tiempo geológico, el cual comprende aproximadamente 300 millones de años, el polo sur migró a través de Pangea, desde el noreste de Brasil en dirección sureste, a través de Africa del Sur y la Antártida, por una distancia angular de 90º
  3. Pangea comenzó a desintegrarse a finales del Triásico, cuando América del Norte se separó del noroeste de Africa.
  4. La fase más intensa de dispersión de los continentes se efectuó durante el Mesozoico y el Terciario.
  5. Existen algunos indicios muy tenues de que Pangea se formó originalmente a principios del Paleozoico.

-Confirmación de la Deriva Continental:

La Segunda Guerra Mundial generó un gran impulso a latecnología marina, principalmente en los métodos de detección remota desubmarinos, después de la guerra, esta tecnología fue aplicada masivamente ala exploración de los océanos. Para 1960, la mayor parte de los fondos oceánicoshabía sido reconocida y cartografiada. Quizás el hecho más importante quesurgió de estas investigaciones fue el descubrimiento de una red de largascadenas montañosas submarinas (Prominencias oceánicas). Al mismo tiempo querealizaban los reconocimientos batimétricos en los océanos, los geofísicosmarinos realizaban exploraciones sísmicas, mediante la medición del tiempo deondas sonoras desde las diferentes capas de rocas por debajo del fondo marino,para determinar la estructura de la Litosfera marina; además, realizaronmediciones gravimétricas, mediciones de la fuerza de gravedad terrestre y magnéticas,para determinar indirectamente la composición de las rocas de esa capa, einvestigaciones sobre el flujo de temperatura desde el interior de la Tierrahacia el exterior, siendo esto último un indicador del tipo e intensidad de laactividad debajo de la corteza terrestres o litosfera.

Los resultados principales de estas investigaciones puedenresumirse así:

 

  1. Las cadenas montañosas oceánicas se caracterizan por un flujo de temperatura mayor que el resto del fondo oceánico, además de ser localidades con una gran frecuencia de terremotos.
  2. El borde del Océano Pacifico desde Chile hasta Alaska y desde allí hasta Nueva Zelanda, además del Archipiélago Malayo y otras zonas, tales como el Mar Caribe, se caracterizan por la presencia de depresiones alargadas, angostas y muy profundas denominadas "fosas marinas", las cuales coinciden con fajas angostas en las cuales ocurren la gran mayoría de los terremotos sobre la superficie terrestres.
  3. El resto del fondo oceánico es prácticamente inactivo, con una baja frecuencia de terremotos. Con base en éstas y otras conclusiones, Harry Hess y Robert Dietz, geólogos, de Estados Unidos, postularon de forma independiente, a fines de 1961, que los océanos se formaron por el esparcimiento de los fondos oceánicos. Una idea muy parecida fue una propuesta por Osmond Fisher en 1881 y por Arthur Holms en 1928 pero, al igual de lo que sucedió con Wegener, no fueron tomados en serio. Según éstas hipótesis el fondo oceánico se forma en las prominencias oceánicas y migra hacia los continentes. En consecuencias las prominencias oceánicas representan el sitio de afloramiento de grandes células de convención termal del manto terrestre. La idea de que en el manto terrestres existen células de convección fue postulada hace más de 50 años, principalmente como el resultado de las investigaciones geofísicas submarinas de F.A. Vening Meinesz, un geofísico Holandés. Básicamente, esta hipótesis propone que a mayor profundidad en el manto, la densidad de los materiales allí existentes es menor que más cerca de la superficie, debido al aumento del calor con la profundidad (gradiente geotérmico). Estas disminución en la densidad produce en el material a profundidad una tendencia a ascender, igual que lo que sucede con un corcho en el agua, y así se forma una célula de convección. El material caliente más liviano sube hasta llegar a la superficie, donde se enfría y más adelante vuelve a hundirse. Según la hipótesis de Hess y Dietz, debajo de las prominencias oceánicas sube el material caliente del mato terrestres (lo cual concuerda con el aumento en el flujo de calor medido allí), el cual se esparce o migra más o menos en forma perpendicular desde las prominencias hacia los sitios en donde desciende nuevamente. Estos últimos sitios representan la parte descendente de las células de convección termal, y están localizados en los arcos de islas volcánicas (tales como las Antillas Menores y Japón), las fosas marinas (tales como las fosas de Puerto Rico, Chile y Japón) y las fosas volcánicas (América Central y algunas parte de Los Andes).

 

Los principales indicios que apoyan la hipótesis delesparcimiento de los fondos oceánicos son:

 

  1. El campo magnético terrestres ha cambiado de polaridad numerosas veces en el pasado geológico. En otras palabras, los polos magnéticos se invirtieron periódicamente. Esto resulto en que las rocas volcánicas producidas en las prominencias oceánicas al subir el material caliente del manto, adquieran magnetizaciones con polaridad invertida y por lo tanto al esparcirse, estas direcciones de magnetización contrarias forman mandas de anomalías magnéticas, las cuales son paralelas y simétricas con la prominencia
  2. Al mismo tiempo, la edad de las rocas submarinas es proporcionalmente mayor mientras más lejos se encuentra de las prominencias. Las determinaciones de edad en rocas de los fondo oceánicos han demostrado que la velocidad de esparcimientos varia entre 1 y 10 cm por año.
  3. Los sedimentos marinos más antiguos, depositados sobre las rocas de la litosfera marina producidas en las prominencias oceánicas, aumentan en edad geológica a mayor distancia de las prominencias. En efecto en la parte occidental del Océano Atlántico, cerca del continente americano se halló que los sedimentos más antiguos que yacen inmediatamente son los basaltos (rocas volcánicas producidas en las prominencias) de la litosfera oceánica, son de edad cretácea, mientras que más cerca de la prominencia central atlántica son más jóvenes (terciarios y cuaternarios). Con la postulación del esparcimientos de los fondo oceánicos y de la existencia de células de convección termal en el manto terrestre, la fragmentación del super-continente Pangea y la posterior dispersión de los continentes por deriva ,recibió el mecanismo necesario para su explicación. La deriva continental ya no se interpreta como una migración de los continentes sobre un sub-estrato plástico, si no como un cabalgamiento de las masas continentales sobre un sub-estrato que se está esparciendo.

Teoría de las Placas Tectónica

Los estudios sismológicos han llevado más allá las hipótesisde la Deriva Continental y del esparcimientos de los fondo oceánicos. Basado enextensos análisis de la sismisidad global, han postulado que la litosferaconsiste de varias placas, cuerpos tabulares rígidos de la corteza terrestres,las cuales interactuan a lo largo de sus bordes. Estos bordes representan lasfajas o cinturones sísmicos de la tierra, la extensión de este concepto a todala superficie terrestres lo convirtió en la Teoría de la Tectónicas dePlacas, nombre usado por primera vez por Bryan Isacks y sus colaboradores en1968, debido a que explica los fenómenos tectónicos a escala global.

La tectónica global postula que en las prominencias oceánicasse generan y separan grandes placas de litosfera, las cuales se esparcen endirección opuesta y aproximadamente en forma perpendicular a las prominencias,se rozan entre sí a lo largo de las grandes zonas de fallamientos ofracturamientos, debido a diferencias en la velocidad de esparcimientos en losdiferentes segmentos de una misma placa , convergen en los arcos de islas volcánicas,fosas marinas y cinturones volcánicos, donde una de las placas convergentesdesciende por debajo de la otra por subcorrimiento. En otras palabras, en lasprominencias oceánicas se producen las placas, y luego se consumen en los arcosde islas, fosas y cinturones volcánicos. Los continentes actuales, formados porrocas de menor densidad (granito y sedimentos) que las rocas de la litosferamarina (basaltos), se formaron al fraccionarse la Pangea por la acción de las célulasde convección termal del manto y la producción simultánea de las placas oceánicas.Los fragmentos continentales están sobre las placas y se desplazan con ellashasta que chocan con otra placa u otro continente en los sitios de descenso oconsumo de la placa sobre la cual se encuentran, y se estacionan allí.

Imposibilitados de ser succionados hacia el manto por sudensidad menor, los continentes se quedan allí hasta que un cambio en ladirección de convección o un nuevo proceso de convección reinicia el ciclo.Se ha postulado por lo menos 6 placas sobre la superficie terrestres, cuyos límitesson las prominencias oceánicas, los arcos de islas volcánicas, las razones sísmicasde la tierra, las fosas marinas, los cinturones volcánicos y las grandes zonasde fallamientos.

Una de las pruebas más difíciles por la que debe pasarcualquier hipótesis científica antes de convertirse en una teoría aceptada,es que puede predecir, o por lo menos, explicar fenómenos que anteriormente notenían relación o explicación aparente. Antes de la formulación de la tectónicade placas, el origen de las cadenas montañosas continentales se buscaba en elenfriamiento y consiguiente contracción de la corteza terrestre y después deWegener, en los choques entre diferentes masas continentales. Utilizando la tectónicade placas John Dewey y John Vird, demostraron que existe una relación causal ydirecta entre las cadenas montañosas activas (tales como los Andes, losHimalayas y otras), y la interacción entre las capas de la litosfera. Donde lasplacas chocan entre sí, si consisten en litosfera marina, se forma una arco deislas volcánicas si consisten en una masa continental y litosfera marina,respectivamente, se forma una cadena montañosa cordillerana (Andes),caracterizada por un origen dominantemente termal (altas temperaturas, rocasvolcánicas, intrusiones de granito); y si consisten en dos masa continentales,se forma una cadena montañosa de tipo andino, alpino o himalayano,caracterizada por colisión e intensa deformación de las rocas y porconsiguiente fuerte movimientos telúricos.

Tipos de Fallas

El evento principal que constituye un terremoto es la rupturade la litosfera. Esta ruptura tiene lugar preferentemente a lo largo de planosde fracturamiento que se producen en el sito más propicio para ello,generalmente donde el esfuerzo a la cual se somete la litosfera durante losmovimientos de las placas es relajado o disipado más fácilmente. Estos planosde fracturamiento se denominan fallas, y se caracterizan por que a través deellas se puede detectar un desplazamiento de los dos bloques de litosferaadyacente a la falla. De acuerdo al desplazamiento relativo que se observa através de las fallas estas pueden clasificarse en forma general en:

 

  1. Fallas normales: en las cuelas el plano de falla o fractura es muy empinado y el desplazamiento es prácticamente vertical.
  2. Fallas inversas: o de corrimientos, en las cuales el plano de la falla puede ser muy empinado hasta casi horizontal, y cuyo desplazamiento induce a uno de los bloques de litosfera a cabalgar el otro.
  3. Fallas rumbo-deslizantes: en las cuales el plano de fallas es esencialmente vertical y el desplazamiento es paralelo a la traza de la falla en el suelo, o sea, es horizontal.
  4. Como es de esperarse, bajo las condiciones naturales, la gran mayoría de las fallas muestran indicios de todo estos desplazamientos, aunque generalmente uno solo de ellos es predominante, por lo menos en la actualidad. Otros ejemplos de falla cuyos desplazamiento muestran componentes verticales, horizontales y de corrimiento, son las fallas oblicuas, las fallas en bisagra, las fallas en tijera y las fallas escalonadas. Asimismo es común encontrar en el campo zonas de fallamiento caracterizadas por casi todos estos tipos de fallas.

Otra forma de clasificar las fallas es con base en la expresiónen la superficie terrestre. Un sistema de fallas representa un grupo de fallasde ángulo alto que aflora en una faja más o menos ancha; una zona de fallasrepresenta una faja de fracturas más o menos paralelas que se entrecruzan conuna anchura de varios kilómetros; y una falla representa la fractura principala lo largo de la cual se produjo la ruptura más reciente. Esta nomenclatura fuedefinida por John Crowell (1975) después de extensos estudios sobre la Falla deSan Andrés en California, una de las zonas de más fallas activas y mejorconocida del mundo.

Como vimos en la sección sobre la Tectónica de Placas, elroce y la interacción de las grandes placas de la litosfera se producen partesa lo largo de las fracturas o zonas de fallamientos produciendo a su vez losgrandes cinturones o faja de actividad sísmicas reconocidos en la superficieterrestre.

Venezuela está situada en el borde entre dos placas delitosfera; la Placa del Caribe y la Placa de las Américas, o también, la Placade América del Sur, (fig.) muestra en forma esquemática las relaciones tectónicasde la región del Mar Caribe y las zonas de fracturamiento principales de víasa la interacción entre estas dos placas (fig.) muestra el sistema de fallas másimportante de Venezuela y la zonas de fallas que produce la mayor parte de lasismicidad del país, este sistema comprende (de oeste a este); 1. La zonas defallas de Boconó, Oca, Morón y el Pilar. 2. Las zonas de fallas de LaVictoria. 3. Numerosas fallas individuales asociadas con las zonas de fallasanteriores, tales como la fallas de Valera, de San Simón-Icotea de Caparo, de Tácaguadel Ávila, de Macuto, de Urica, de San Francisco y muchas otras.

El ambiente Tectónico de Venezuela yla Formación de Fallas

El primero en reconocer la existencia de grandes zonas defallas, con un desplazamiento principal rumbo-deslizante, en Venezuela fue EmileRod, un geólogo suizo, en 1956. En particular, Rod definió por primera vez laszonas de fallas de Oca, Boconó y El Pilar, y describió sus características másimportantes. En esa época, el pensamiento geológico en Venezuela estabadominado por la concepción clásica de continentes estáticos y desplazamientosverticales en la corteza, produciendo montañas y cuencas sedimentarias, en lascuales se acumuló el petróleo, cuyo estudio fue el objetivo fundamental de lagran mayoría de los geólogos. Al igual que con la tectónica de placas, fue sólodespués de que se publicaron los primeros mapas geológicos, tectónicos y desismicidad de Venezuela (por Bucher, Smith y Fiedler, entre 1952 y 1962), cuandose comenzó a tener una visión de la tectónica venezolana a escala del país ysu relación con la tectónica continental y del Caribe.

En la actualidad, y en rasgos muy generales, se considera queel norte de Venezuela es parte del límite entre las Placas del Caribe y de Américadel Sur. En tierra firme y en la plataforma continental de Venezuela, este límitese caracteriza por un sistema de fallas orientado aproximadamente en direccióneste-oeste, a lo largo de la costa a través de los Andes y las Montañas delCaribe (nombre que en la literatura geológica venezolana se le ha dado a laCordillera de la Costa y la Serranía de Fallas de Boconó-Oca-Morón-El Pilary, como lo indica su nombre, está constituido principalmente por las cuatrozonas de fallas que la designan. Los rasgos tectónico-topográfico másimportantes que intervienen en este límite de placas son: la Sierra Nevada deSanta Marta y la Cordillera Orienta (Colombia), la Sierra de Perijá, la Cuencadel Lago de Maracaibo, los Andes venezolanos, la Cuenca de Falcón, las montañasdel Caribe y las fajas deformadas al norte de Venezuela. El desplazamientorelativo hacia el oeste de América del Sur con respecto al Caribe, en direccióneste-oeste, origina un esfuerzo en la corteza terrestres el cual consiste decompresión en dicha dirección o este-sureste a oeste-noreste, con componentediagonales (noreste y noroeste). En otras palabras, a lo largo de las fallas queconforman el sistema de Boconó-Oca-Morón-El Pilar, la magnitud y la veloicidaddel desplazamiento depende de la orientación de las zonas de fallas conrespecto a la dirección principal de esfuerzo este-oeste. Solamente en unadirección norte-sur podría generarse un esfuerzo de corrimiento; en lasdirecciones noreste, noroeste y este-oeste, se generan esfuerzos parcial ototalmente rumbo-deslizantes. El corrimientos de las montañas del Caribe haciael sur, es un desplazamiento más antiguo de la placa del Caribe sobre Américadel Sur. Este corrimiento ha sido cortado y desplazado por el sistema de fallasde Oca-Boconó-Morón-El Pilar, data desde fines del Terciario; ates de esetiempo (Cretáceo a Terciario Medio) en la corteza de esta región tenían unaorientación distinta (norte-noroeste a sur-sureste) y se formaron, entre otrasestructuras, las Montañas del Caribe.

Fallas presentes en el Valle de Caracas

El Arco de las Islas del Caribe constituye el borde de laplaca móvil que lleva el mismo nombre; y que se está desplazando hacia el Estey cuyo borde meridional se encuentra a lo largo de la parte septentrional deVenezuela ; como consecuencia , la zona de contacto entre la placa del Caribe yla placa Continental que comprende la mayor parte del país, ha sido y continuasiendo una zona sísmica de mayor importancia en la cual se agrupan losepicentros de, prácticamente todos los sismos destructivos ocurridos enVenezuela.

Debido a ello todo el norte de Venezuela, así como losestados andinos, se encuentran desde el punto de vista geológico, en zonas demontañas jóvenes que están subiendo en relación con el nivel del mar.

La cara norte de la Cordillera de la Costa tiene un ascensoabrupto y rápido. La cara Sur, que mira hacia Caracas, muestra claramente lo rápidoque ha sido el ascenso del cerro del Avila. El perfil de montaña en el lado deCaracas es escarpado e interrumpido abruptamente por el valle del mismo nombre,que se extiende de Oeste a Este y paralelo a la Costa.

Hacia el Sur, el valle está bordeado por cerros ; éstos sedenominan Serranía del Sur o del Interior. Entre estos dos sistemas de montañas,hay una inmensa zona de fallas que son consecuencia del movimiento desigualentre ambos bloques. El Valle de Caracas ocupa en gran parte la zona de fracturaal pie del Avila.

El gran bloque montañoso que constituye la Cordillera de laCosta en la zona caraqueña está ascendiendo como una cuña entre las rocas dela Serranía del Interior por un lado y las rocas que forman el fondo del marCaribe por el otro lado.

Debido al espesor de la corteza terrestre las fallasexistentes se extienden a considerable distancia hacia el Norte, en el marCaribe, dando lugar a una zona de focos sísmicos que en las diferentes épocashan sido origen de los sismos que han azotado a la capital venezolana.

Estudios geológicos efectuados indican que el ascenso de laCordillera Andina trajo como consecuencia la formación de grandes fallas alromperse la corteza terrestre en el proceso de reajuste, éstas fallas correnparalelas en ambos lados y en la parte central de las montañas.

Entre el complejo montañoso formado por la Cordillera de laCosta y la Serranía del Interior que va de Este a Oeste, y la Cordillera de losAndes que va en dirección Suroeste - Noroeste y que pertenece a sistemas geológicosdistintos hay una gran ruptura; esta depresión va desde el mar y se conoce conel nombre de falla de Boconó y es considerada la más importante del país.Esta falla se extiende desde los Andes a través del valle del río Chama,Barquisimeto y el valle del río Yaracuy hasta el mar Caribe. La continuaciónde esta falla paralela a la Costa y bajo el mar se conoce con el nombre de fallade San Sebastián, situada a unos 10 Km. al Norte de la Costa, esresponsable de la mayoría de los terremotos que han afectado a Caracas.

Al anterior sistema sigue en importancia el de El Pilar queva hacia el Este, ha este sistema de fallas se le atribuyen los terremotosocurridos en el Noreste de Venezuela .

El patrón actual de los Andes Venezolanos corresponde tectónicamentea un modelo de fallamiento normal e inverso, en el cual destaca la grangeofractura de Boconó y numerosas fosas y pilares, resultado del levantamientoy rotación, particularmente en las regiones adyacentes a la falla se presentauna región de alta sismicidad.

La gran cantidad de sismos destructivos ocurridos en lacapital de Venezuela y de modo particular el ocurrido en 1967, hacen aconsejabletratar con más detalle las características geológicas de la región.

El Sistema Orogénico Central de Venezuela presenta una granhendidura axial que define, hacia el Norte, las elevaciones de la Cordillera dela Costa, la cual esta enmarcada por dos grandes líneas de falla, la Falla dela Victoria y sus prolongaciones laterales al Sur y la Falla de San Sebastían(parte integrante del sistema del Caribe) al Norte; entre ellas se levantaabruptamente la cordillera mencionada cuya culminación se encuentra en el Picode Naiguatá, en la Sierra del Avila.

Los Terremotos

Cuando dos bloques de la corteza terrestres se rozan ydesplazan entre sí, por ejemplo, cuando una placa se hunde por debajo de otra ocuando se rozan en forma paralela, se producen vibraciones. Así mismo, cuandoel magma, roca fundida a profundidad en el manto o la litosfera debido alaumento en la temperatura, trata de ascender y penetra hacia la superficie,también genera vibraciones "terremotos que acompañan a las erupcionesvolcánicas". Estas vibraciones se transmiten a través de las rocas sólidasde la litosfera y el manto, en líneas generales entonces podemos decir que losterremotos, los cuales representan el efecto en la superficie de la tierra deesta vibraciones, pueden ser de origen tectónico (producida por desplazamientosde bloques de la litosfera) o volcánicos (producidos por el emplazamiento demagma en la litosfera o su extrucción hacia la superficie).

En Venezuela, los terremotos son de origen tectónico, ya queen la actualidad (y desde por lo menos el Terciario) no existe ninguna faja volcánicaen ninguna parte de nuestro territorio. Las fajas volcánicas más cercanas sonel arco de las Antillas Menores y la faja volcánica de Colombia central yoccidental. Por este motivo, nos ocuparemos de aquí en delante de losterremotos de origen tectónico.

Máquina sísmica

El desarrollo de un terremoto o evento sísmico puedecompararse con una máquina que acumula energía potencial de una fuente deprofundidad (corteza terrestre) y la convierte en forma instantánea en energíacinética, por ejemplo, en forma de terremotos.

El cubo representa un segmento de la litosfera; el plano defalla inclinado muestra una traza rectilínea donde corta la superficie. En elpunto donde se produce una ruptura o relajamiento del esfuerzo está el foco delterremoto. Desde ese foco se propagan superficie de dislocación en todas lasdirecciones sobre el plano de la falla, produciendo las vibraciones característicasdel terremoto. El punto en la superficie que marca la salida de la líneaimaginaria que une el centro de la tierra y el foco se denomina epicentro, elcual se encuentra perpendicularmente sobre el foco.

En la parte central se encuentra el campo del terremoto. Enese campo se produce la ruptura, el evento principal de un terremoto; de esaforma se para de un campo con las condiciones iniciales de temperatura, presión,densidad y factores de disipación a un campo posterior con condicionesdistintas. El campo del terremoto recibe energía potencial desde una fuente aprofundidad (calor, material ascendente del manto, esparcimiento de los fondooceánicos) hasta llegar a un estado crítico; se produce una ruptura, generandouna onda sísmica y se produce la transición desde las condiciones inicialesdel campo del terremoto a las condiciones posteriores. Si estas condicionesposteriores no disipan toda la energía potencial acumulada, puede generarse unao más rupturas posteriores (denominadas replicas), originando así un procesode retro-alimentación.

Esta serie de eventos puede ocurrir en forma repetida a travésdel tiempo en una misma región, en otras palabras, se puede esquematizar lahistoria sísmica de una región en forma de un ciclo sísmico, como se puedever en la tabla. Este ciclo comprende tres estadios en el siguiente orden:Intersísmico, Cosísmico, Post-sísmico. Además puede definirse un estadiopre-sísmico, con el cual, evidentemente, es el que se analiza y se estudia conmás interés, ya que su detección es un requisito indispensable para unaeventual predicción de terremotos.

1.

2

3

4

Intersísmico

Pre-sísmico

Cosísmico

Post-sísmico

Acumulación de energía potencial

Comportamiento anelástico del medio en el nivel crítico del esfuerzo

Conversión de la energía potencial a energía cinética

Transición hacia un nuevo equilibrio.

Aspectos: Fuente de energía. Mecanismo de acumulación, velocidad, distribución espacial. Cambios asociados en estado físico

Aspectos: Reconocimientos de los precursores sísmicos y sus mecanismos.

Aspectos: Mecanismo disparador catástrofes previas. Ruptura: tipo, geometría, desarrollo (velocidad), radiación de la onda sísmica, mecanismo de finalización.

Cambios en el estado y de las propiedad de la región focal

Aspectos: mecanismo de replicas y otros eventos post-sísmicos. Recuperación del estado cambiado y sus propiedades.

Efectos retardados.

Disciplinas que estudian los terremotos

Las disciplinas que se ocupan de estudiar todo lo referente alos terremotos pueden sub-dividirse de acuerdo al rango de tiempo del que seocupan. La sismología se ocupa de la detención, localización, grabación y análisisde los terremotos; por lo tanto, su acción se circunscribe principalmente alrango de tiempo de los miles segundos hasta varios días. La geodesia realizamediciones muy precisas de distancias y diferencias de elevación de puntosconocidos sobre la superficie terrestre, con el objetivo de determinar elsentido y la velocidad de los movimientos de la corteza que generan terremotos,su acción necesariamente está limitada a un rango temporal mínimo del ordende algunos días hasta cien años o más. La geomorfología se ocupa de detectaranomalías en las formas de la superficie terrestre, atribuibles a la acción deterremotos en el pasado y tratar de cuantificar esta acción; está limitadaprincipalmente al rango temporal de cien hasta un millón de años,aproximadamente. Este rango temporal varia de acuerdo a las condiciones climáticasde cada región, ya que el clima es el factor más importante, a largo plazopara la modificación de formas generadas por terremotos. La geología se ocupaprincipalmente de detectar la estructura generadora de terremotos en el pasadogeológico y, en general su rango temporal es mayor a las decenas de miles de años.Finalmente las ciencias sociales han incrementado su interés en los fenómenossísmicos, debido principalmente a la concentración de grandes poblaciones enlas áreas más sísmicas de la tierra (por ejemplo China, Japón y California).Su rango temporal necesariamente se encuentra entre los días y cientos de años.

Lo anterior representa una descripción aislada de losaspecto que estudian cada una de las disciplinas científicas mencionadas. En larealidad, toda ellas interactúan y los límites entre ellas y en el rango detiempo en el cual se concentran, varían y superponen. En este sentido,representan un ejemplo excelente de un proyecto de investigaciónmultidisciplinario.

Intensidad, magnitud y frecuencia de losterremotos.

A mediados del siglo XIX, se comenzó a reconocer que eraposible representar los efectos macrosísmicos de un terremoto en la superficiede la tierra en forma de líneas sobre mapas, a las curvas de nivel topográficas,las cuales indicaban los límites decrecientes de estos efectos. Estas líneas,denominadas isosistas, fueron luego definidas como los límites entre zonas dediferentes intensidad sísmica. En otras palabras, la intensidad sísmica midecualitativamente los efectos de un terremoto y delimita las áreas con efectossimilares.

Escala de intesidad de Mercalli (modificada) según Richter(1958)

I.

No sentido. Efectos marginales y a largo plazo de terremotos grandes

II.

Sentido por personas en estado de reposo, en pisos altos o en posición favorable.

III.

Sentido dentro de las casas. Objetos colgantes oscilan. Vibración parecida a la que producen los camiones pequeños. Duración estimada. Puede pasar desapercibido.

IV.

Objetos colgantes oscilan. Vibración a la que producen camiones grandes, o una sensación de sacudimientos, como si un objeto pesado chocara con la pared. Automóviles pesados se mesen. Ventanillas, vajillas y puertas teclean. Vasos tintinean. Floreros etc...chocan. En el límite superior de IV las paredes de madera y las vigas crujen.

V.

Sentido al aire libre. Dirección estimada. Personas dormidas se despiertan. Los líquidos son perturbados y pueden derramarse. Objetos inestables se desplazan o voltean. Las puertas se abren o cierran. Los postigos y los cuadros se mueven. Relojes de péndulo se para, comienzan a andar o cambian su velocidad.

VI.

Sentido por todos. Muchas personas se asustan y corren al aire libre. Las personas camina inestablemente. Los vidrios de las ventanas y las vajillas se rompen. Los libro y otros objetos se caen de las repisas. Los cuadros se cae de las paredes. Los muebles ruedan o se voltean. Los frisos débiles se agrietan. Las campanas pequeñas suenan. Los árboles y arbustos son sacudido visual y acústicamente.

VII.

Es difícil permanecer en pie. Notado por choferes de automóvil en movimiento colgantes se estremecen. Los muebles se quiebran. Se dañan las paredes débiles (por ejemplo las de adobe), incluyendo su agrietamiento. Las chimeneas débiles se quiebran a nivel del techo. Caen los frisos, ladrillos sueltos, piedras, cornisas y adornos arquitectónicos no sujetos adecuadamente. Algunas grietas en las paredes de fabricación ordinaria. Se producen olas en espejos de agua. El agua se enturbia. Pequeños derrumbes en banco de arena y grava. Las campanas grandes repican. Se dañan los canales de irrigación de concreto.

VIII.

La conducción de automóviles se ve afectada. Se dañan y se colapsan parcialmente las paredes de fabricación ordinaria. Algún daño a paredes de alta calidad reforzada y ninguna en paredes diseñadas para resistir esfuerzos laterales. El estuco se cae así como algunas paredes. Torcimientos y caída de chimeneas. Monumentos. Torres y tanques elevados. Las casa con armazón se mueven sobre sus fundamentos. Paredes Pre-fabricadas se caen. Los pilotes ruinosos se quiebran y se caen.. Caen ramas de los árboles. Cambios en el flujo y la temperatura de fuentes y pozos. Grietas en suelo húmedos y en pendientes fuertes

IX

Pánico general. Paredes débiles destruidas totalmente. Las paredes ordinarias son fuertemente afectadas, algunas veces hasta el colapso completo. Las paredes de caliza reforzada son afectadas seriamente. Daños general en los fundamentos. Las estructuras con armazón, si no están sujetas fijamente, son removidas de sus fundamentos. Las armazones son sacudidas fuertemente. Daños serios a los reservorios. Los tubos sub-terraneos son fracturados. Se ven grietas conspicuas en el suelo. En áreas aluviales se forman volcanes de arena y lodo.

X

La mayor parte de las estructuras de ladrillo son destruidas junto con sus fundamentos. Algunas estructuras de manera bien construidas y algunos puentes son destruidos. Afectan directamente a los diques, canales y canalizaciones. Derrumbes grandes. El agua es arrojada fuera de los canales, ríos y lagos. La arena y el lodo son transportados lateralmente en playas y terrenos llanos. Los rieles comienzan a doblarse

XI

Los rieles se doblan. Los tubos subterráneos son destruidos totalmente.

XII

Colapso casi total. Grandes masas de rocas desplazadas. Desplazamientos en visuales topográficas y de nivelación. Objetos lanzados al aire.

La magnitud de un terremoto es una escala relativa, en lacual se compara cada terremoto con una definido arbitrariamente como demagnitud-patrón. De esa forma, se establece una relación entre un terremotocualquiera y el terremoto-patrón, bajo condiciones de observaciones iguales.

En la Fig. 201 se muestra esquemáticamente cómo se calculala magnitud de un terremoto, utilizando el terremoto-patrón, definido porCharles Richter, uno de los fundadores de la sismología moderna.

Magnitud

Intensidad

Radio (km)

2

I-II

0

3

III

15

4

V

80

5

VI-VI

150

6

VII-VIII

220

7

IX-X

400

8

XI

600

 

El radio representa la distancia epicentral hasta el límitede percepción del terreno por personas .

 

En la figura anterior, es una ilustración esquemática de ladetección de un terremoto. Al producirse la ruptura en algunas partes de unplano de falla, se generan ondas sísmicas las cuales se desplazan a través delmaterial de la litosfera. El sitio donde la línea que conecta el foco con elcentro de la Tierra aflora en la superficie, se denomina epicentro. La detenciónde las ondas sísmicas se realiza en un sismógrafo colocando a una distanciacualquiera del terreno (distancia epicentral ∆). En el sismógrafo, estasondas sísmicas generan una gráfico en el cual aparecen las vibracionescorrespondientes a las ondas. La amplitud define en forma gráfica la magnitud(M) de un terremoto. Según Richter (1958) la magnitud 0 corresponde a unaamplitud de 0.001 mm, en un sismógrafo Wood-Anderson, colocado a una distanciaepicentral de 100 km. Un temblor de esta magnitud se denomina terremoto-patrón,y es el terremoto que sirve de base a la escala de magnitud de Richter, comúnmenteusada. es la magnitud de la traza de la onda sísmica de un terremotoregritrada en un sismógrafo. Richter definió al terremoto-patrón como aquelque produce una amplitud de una milésima de milímetro (0.001mm) en un sismógrafodel tipo usando por él.

Trabajos que se hacen en Venezuela parala detección de Terremotos.

En países como Japón, Rusia y Estados Unidos, cada uno conbastas regiones afectadas por terremotos, las investigaciones resumidas en lasección anterior han tenido gran auge en los últimos años. Esto ha sidoimpulsado principalmente por el establecimiento de redes de observaciónextensas, con cientos de sismógrafos repartidos en grandes áreas. Estospermite el estudio detallado de cada terremoto y su inclusión en un programa deestudio global de la actividad sísmica.

En Venezuela se está comenzando a establecer una red de sismógrafoscomparables, particularmente después de la creación de la FundaciónVenezolana de Investigaciones Sismológicas (FUNVISIS), organismo que coordinatodas la investigaciones sismológicas del país. Está institución fue fundadasobre las bases de la labor pionera realizada por el Observatorio Cajigal, através de muchas décadas de trabajo tesonero y sin recursos adecuados. Además,existen grupos de trabajos que realizan investigaciones locales, notablemente enla Universidad de Los Andes (Mérida) y la Universidad del Zulia (Maracaibo).Mientras que se termina de instalar esta red sismográfica y se puede comenzar ainvestigar la etapa de predicción física, se están adelantado investigacionesrealizadas con la predicción tectónica, ya que estadísticamente son muy bajoslos índices de detección de terremotos.

Reseña histórica del comportamiento sísmicoen Caracas.

Se conoce de1547 sismos ocurridos entre 1530 y 1949, loscuales varían del simple temblor, al terremoto destructivo, como el sismo del26 de Marzo de 1812, considerado el de mayor magnitud e intensidad (el númerode muertos en Caracas se estimó en 10000 de una población de 50000 habitantes).

Entre los sismos registrados en Caracas con carácterdestructivos se pueden mencionar :

Año

Magnitud

Longitud epicentral

Latitud epicentral

Intensidad epicentro M.S.C.

Distancia aprox. de Caracas ( Km. )

1641

6.0

66°, 7 W

10° , 9 N

7.5

50

1812

7.1

66°, 9 W

10° , 8 N

9.0

25

1837

5.6

66°, 6 W

10° , 3 N

7.0

45

1878

6.1

66°, 9 W

10° , 2 N

7.5-8.0

35

1900

6.3

66°, 8 W

10° , 0 N

8.0

50

1967

6.3

67°, 25 W

11° , 0 N

8.0

60

 

La profundidad aproximada de los focos está entre 6 y 28Km.; tres de ellos se registraron en el mar, próximos unos a otros; el de 1812al norte de la Guaira, en la zona de fallas próximas a la Costa, otros dos estánhacia el Sur, en tierra firme, en una zona de fallas Este - Oeste, finalmente elepicentro del terremoto de 1967, se ubicó en el mar y en la misma región deorigen de los terremotos de 1641 y 1900.

Se puede ver entonces que los terremotos más destructivospara la capital venezolana ( es decir aquellos con magnitud mayor de 6 ), proveníande los epicentros situados en el mar, con un intervalo promedio de 75 años.

En el presente trabajo, podrá encontrar una informaciónbastante amplia sobre toda la parte teórica acerca del movimientos de lasplacas tectónicas, las dieron como resultado grandes movimientos telúricoscausando una modificación del relieve terrestre. Igualmente observará un análisisde las fallas que recorren a la ciudad de Caracas y por consiguiente dándole supeculiar vulnerabilidad a movimientos telúricos.

Igualmente desarrollamos un estudio sobre los diferentescientíficos que ejercieron gran importancia en esta parte de la ciencia, lacual para muchos es casi ignorada.

Desarrollaremos en trabajo de campo, dentro de los cualespodremos observar, identificar y localizar edificaciones y zonas, que podránser vulnerables en el momento de un sismo.

Bibliografía

RONDON, Hector, Mantenimeitnos de redes sismológicas,Ediciones PDVSA 2000.

GARCIA, Mariano, Historia de la Geofísica en Venezuela,FUNVISIS 1985.

TOLSON, Gustavo, La Teoría de la Tectónica de Placas y laDeriva Continetal, Ediciones Ever, Buenos Aires 1975

Páginas en internet:

http://geologia.igeolcu.unam.mx/academia/Temas/Tectonica/Tectonica.htm

http://cipres.cec.uchile.cl/~agallego/deriva.html

 

 

Autor:

BOSCAN, Alexander

FRONTINI, Santiago

PACHECO, Oswaldo

oswaldopacheco@cantv.net

 

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Publicación enviada por Oswaldo Pacheco y Otros
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Código ISPN de la Publicación EpyFAAVulkiFbgPzVk
Publicado Friday 19 de September de 2003

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