MÉTODOS INDIRECTOS: MÉTODO SÍSMICO ● ●
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Estudio más efectivo y moderno del interior terrestre Se obtienen durante los terremotos o seísmos a través de los sismógrafos Terremoto a 50-700 km Vibraciones viajan a través del interior terrestre dónde se reflejan y refractan Su estudio informa sobre las características de las capas atravesadas. Sismógrafo
M. INDIRECTOS: DENSIDAD ● ●
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Densidad media 5,52 g/cm3 Densidad superficie 2,6 y 3 g/cm3 La densidad aumenta desde la superficie con 2,8 g/cm3 hasta el interior 14 g/cm3 Cambio en composición química y mayor compresión
MASA Y DENSIDAD DE LA TIERRA
Métodos indirectos
¿Cómo medir la masa y la densidad de la Tierra?
Para calcular la masa recurrimos a la ley de la gravitación universal.
M⋅ m F= G 2 d
Si consideramos como aproximación que la Tierra es una esfera perfecta, su volumen será:
M⋅ m m ⋅ g= G 2 d
F = m⋅ g
R2 ⋅ g M= G
4 3 V= π R 3
la distancia entre los dos cuerpos es el radio terrestre
Para un cuerpo situado en la superficie terrestre F es la fuerza con la que es atraído por la tierra.
g Rg 3g M G G = = 5,52 d= = = V 4 π R 3 4 π R 4π RG 3 3
Este valor de la densidad contrasta con la densidad media de las rocas que constituyen los continentes g que es de
2
2,7
g cm3
cm3
SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS
Métodos indirectos
Método sísmico
La velocidad a la que se propagan las ondas depende de las características de los materiales por los que viajan. Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción).
V2 > V1
rˆ > ˆi
1
1 i
2 r
2
3 4
1
V2 < V1
rˆ < ˆi
V1 < V2 < V3 < V4
1
i
2 3
2
r
4
V1 > V2 > V3 > V4
SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS
Métodos indirectos
Método sísmico
TERREMOTO PRODUCIDO POR UNA FALLA
La vibración del hipocentro se propaga en forma de ondas sísmicas que van en todas direcciones.
Escarpe de falla dirección de vibración de las partículas
Ondas P dirección de propagación de la onda
Epicentro
Frentes de onda
dirección de vibración de las partículas
Ondas S
Hipocentro
dirección de propagación de la onda
SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS
Métodos indirectos
Método sísmico
0° Se reciben ondas P y S Al atravesar el interior del planeta las ondas P y S sufren cambios de dirección.
Se reciben ondas P y S
Las zonas de sombra son lugares en los que no se reciben las ondas de un sismo.
10 3° 10 3° Zona de sombra 14 3°
Sólo se reciben ondas P
Zona de sombra 14 3°
De la naissance de l’idée aux interprétations actuelles.
Népal : 5'35
Quel que soit le lieu du séisme, tous les les sismographes situés dans une bande entre entre 104 et 144° (angle à 1) bande l’épicentre) ne reçoivent aucune onde
sismique Chine : 7'42 Guam : 8'49 Japon : 9'07 Kenya : 10' Australie : 10'27 Russie : 11'10 Italie : 12'24 Nvelle Z : 12'30 Norvège : 12'47 Angleterre : 13'05
: on parle de zone d’ombre.
épicentre 2
Pérou : 20'06
Texas : 19'42 Floride : 19'46 Porto Rico : 19'48 Mexique : 19'49
Comment expliquer la disparition des ondes P (zone d'ombre) ? 21:36:00
délai d'arrivée des ondes P (mn, s...)
19:12:00
16:48:00
zone d'ombre
14:24:00
12:00:00
09:36:00
07:12:00
04:48:00
02:24:00
00:00:00 0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
5) On peut penser que la Terredistance n’estàpas homogène et que les ondes l'épicentre (degrés) sismiques, comme des ondes lumineuses, sont réfléchies, réfractées par des zones de discontinuité, elles changent alors de vitesse.
Comment la propagation des ondes sismiques nous informe sur la structure du globe ? Trajectoires des ondes P (à droite) et S (à gauche) à partir d'un foyer - l'épicentre se trouve à 0°. (à partir de Skinner et Porter, 1995).
Sachant que les ondes S ne peuvent pas traverser les liquides, déterminer la nouvelle information apportée par ce document.
Le noyau externe est liquide, le manteau est totalement solide CAR les ondes S ne franchissent pas la limite manteau/noyau
SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS
Métodos indirectos
Ondas P Ondas S Ondas superficiales
SISMÓGRAFOS
Método sísmico Son las más veloces, longitudinales y comprimen y dilatan las rocas Tiene menor velocidad, son transversales, producen vibración perpendicular y no se desplazan en fluidos Sedirección generandeal llegar a la superficie las ondas P y S de la onda propagación
TIPO DE ONDAS SÍSMICAS ●
Según se transmitan por el interior terrestre o por su superficie –
ONDAS INTERNAS ● ●
–
Ondas P Ondas S
ONDAS SUPERFICIALES ● ●
Ondas Rayleigh Ondas Love
11
TIPO DE ONDAS SÍSMICAS ●
●
ONDAS P: – Primarias: mayor velocidad 5,513,5 km/s – Longitudinales ONDAS S: – Secundarias: menos velocidad 48 km/s – Transversales. – Sólo en medios sólidos.
12
ONDAS SUPERFICIALES ●
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Las ondas Rayleigh – Semejantes al movimiento de las olas Las ondas Love – movimiento hacia un lado y hacia otro lateral-perpendicular – un poco más rápidas que las Rayleigh
13
PROPAGACIÓN DE ONDAS SÍSMICAS ●
Se propagan según la ley de Snell – –
●
Sen i = v1 Sen r = v2
De acuerdo con esto se pueden apreciar los cambios de velocidad y dirección de las ondas al pasar de un medio al otro
INFORMACIÓN APORTADA POR LOS TERREMOTOS
Métodos indirectos
Método sísmico
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el interior terrestre sufre variaciones graduales y, a veces, cambios bruscos denominados discontinuidades. Discontinuidad de Gutenberg
Discontinuidad de Mohorovicic
Discontinuidad de Lehman
14 13
Ondas P
Velocidad (km/s)
12 11 10 9 8 7
Ondas S
6 5 4 3 2
Manto 670
2 000
2 900
Núcle o 4 000 5 150
6 000
Profundidad (km) Las discontinuidades sísmicas se utilizan para diferenciar las capas del interior del planeta.