GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS INTERNOS

TEMA 6

TEMA 5. DINÁMICA DE LA GEOSFERA La Geosfera: estructura y composición. 1.1. Concepto de Geosfera. Indique que en su capa más externa, la litosfera, es donde se producen los procesos, recursos y riesgos geológicos. 1.2. Estructura y composición de la Tierra. 1.2.1. Punto de vista químico (Corteza, Manto y Núcleo); indique dimensiones, límites, densidad, y composición. 1.2.2. Punto de vista dinámico (Litosfera, Astenosfera, Mesosfera y Endosfera o Núcleo); indique sus características más relevantes. 2. Balance energético de la Tierra Origen de la energía interna a)Citar algunas manifestaciones de la energía interna que existe en la Tierra: terremotos, volcanes, aguas termales, gradiente geotérmico. b)Concepto de grado geotérmico. c) Origen de la energía interna: energía planetaria y energía endógena (calor primordial y desintegración de elementos radiactivos).

4. Geodinámica interna y ciclo geológico. Concepto y ciclo geológico. 5. Riesgos geológico. Concepto 6. Riesgos naturales e inducidos. Concepto. 7. Riesgos volcánico y sísmico: predicción y prevención. Su incidencia en la Región de Murcia. 7.1. El riesgo sísmico 7.1.1 Introducción 7.1.2. Conceptos básicos: tipos de ondas sísmicas 7.1.3. Causa de los terremotos: explosiones, deslizamientos, actividad volcánica, inyección de fluidos en el terreno, llenado de embalses, actividades mineras...; pero, de todas ellas, la más importante es la actividad tectónica (fallas). 7.1.4. Conceptos de Magnitud e Intensidad sísmica

7.1.5. Localización espacial de los terremotos. - Relación con la tectónica de placas: cinturón de fuego del Pacífico, el Cinturón Alpino-Himalayano y las crestas de las dorsales medioceánicas. - La distribución de la sismicidad en la áreas continentales es mucho más difusa que en los océanos. Sin embargo, los estudios de detalle muestran que los epicentros se concentran según alineaciones que se corresponden con fallas. 7.1.6. Factores de riesgos: peligrosidad, exposición y vulnerabilidad sísmica 7.1.6.1. Peligrosidad. 7.1.6.2. Exposición. 7.1.6.3. Vulnerabilidad. 7.1.7. Predicción y prevención de los terremotos 7.1.7.1. Predicción: Neotectónica; Teoría de la Dilatancia: precursores sísmicos (elevaciones del terreno, cambios en la resistividad eléctrica del terreno y en el campo magnético local, aumento de microsismos locales y emisión de radón); Método Histórico (basado en conocer los sismos ocurridos en el pasado).

7.1.7.2. Prevención - Medidas estructurales - Aplicar las normas antisísmicas - "Lubricar" periódicamente las fallas Medidas no estructurales - Confección de mapas de riesgo - Ordenación del territorio 7.1.8. El riesgo sísmico en España

La península Ibérica está situada en la parte occidental de la placa Euroasiática y su parte S coincide con el borde de esta placa y la Africana. La zona S y SE de la península Ibérica es donde se registra el mayor índice de actividad sísmica y donde han tenido lugar los terremotos más destructores, aunque más bien está caracterizada por la frecuencia de terremotos de magnitud intermedia.

7.1.9. El riesgo sísmico en Murcia En relación con el resto de España, la Región de Murcia se halla en una zona de sismicidad media-alta, considerada la Península Ibérica a su vez como de sismicidad moderada.

En la región de Murcia una de las zonas sismotectónicas más importantes es el Valle del Guadalentín. 7.2. El Riesgo Volcánico 7.2.1. Introducción Las erupciones volcánicas son de los pocos procesos geológicos que se desarrollan en su totalidad a una escala temporal humana. La influencia que las erupciones volcánicas pueden ser negativas y positivas 7.2.2. Localización espacial de los volcanes Relación con la Tectónica de Placas: bordes constructivos, destructivos y magmatismo de intraplaca.

7.2.3. Principales factores de riesgo volcánico 7.2.3.1. Viscosidad del magma 7.2.3.2. Lluvias piroclásticas 7.2.3.3. Coladas piroclásticas o nubes ardientes. Ignimbritas. 7.2.3.4. Coladas de barro o Lahares 7.2.4. Vigilancia y prevención de los riesgos volcánicos a) Elaboración de mapas de riesgos b) Vigilancia con técnicas que permitan la detección con antelación del inicio de la erupción. c) Planificación anticipada de las medidas a adoptar al producirse la crisis. 7.2.5. El riesgo volcánico en España Islas Canarias y península (Cabo de Gata, Olot y Campo de Calatrava). El volcanismo canario es del tipo Intraplaca y está ligado a la orogenia Alpina y no a los puntos calientes. 7.2.6. El riesgo volcánico en Murcia. Ver apuntes

LA GEOSFERA: ESTRUCTURA Y COMPOSICION.Concepto de Geosfera.Es una capa sólida y rocosa que está en el interior de la Tierra. Es la parte de la Tierra formada por rocas y metales. Es la capa de mayor tamaño, las otras capas de la Tierra son atmósfera, hidrosfera y biosfera). Se caracteriza por ser la de mayores temperaturas, presión, densidad, volumen y espesor. Comprende desde la superficie hasta el centro de nuestro planeta (hasta los 6.370 Km. aproximadamente). Está compuesta principalmente de Hierro (Fe) en un 35%, Oxígeno (O) en 25% y Silicio (Si) en 18%. En la Geosfera se produce el aumento continuo de la densidad, presión y temperatura en relación directa con la profundidad.La Geosfera se divide en tres capas: Corteza, Manto y Núcleo. Su capa más externa (sólida y rígida), la “litosfera” que comprende la corteza y la parte superior del manto, es el lugar en donde suceden los procesos geológicos, se obtienen los recursos geológicos y suceden los riesgos geológicos.

ORIGEN DE LA ENERGÍA INTERNAa) Algunas manifestaciones de la energía interna: se comprueba que existe energía interna en nuestro planeta por el gradiente geotérmico (cada vez que baja 100 m la temperatura sube 3,3 ºC) que se demuestra al bajar a una mina donde a más profundidad más calor hace o por las aguas subterráneas, que al extraerlas salen más calientes cuanto más profundo esté el acuífero. Otras manifestaciones de la energía interna son las aguas termales y sobre todo volcanes y terremotos.b) Concepto de grado geotérmico: Es lo mismo que gradiente geotérmico terrestre (cada vez que baja 100 m la temperatura sube 3,3 ºC), dicho gradiente solamente se mantiene durante los primeros kilómetros, ya que de mantenerse constante se alcanzarían en el centro de la Tierra temperaturas muchísimo mas elevadas (unos 200.000 ºC) de las que en realidad existen (unos 5.500 ºC).c) Origen energía endógena: La energía endógena consta de energía térmica y elástica. La energía térmica proviene del calor residual de la formación de la Tierra y sobre todo de la descomposición de isótopos radiactivos. La energía elástica se almacena en las rocas cuando son deformadas por presiones y será liberada cuando la roca se fracture.

GEODINÁMICA INTERNA Y CICLO GEOLÓGICO.La geosfera no permanece estática, sino que sufre cambios a lo largo del tiempo que se manifiestan en la superficie. Estos cambios son producidos por la energía externa e interna. Según el tipo de energía que actúe, los procesos que ocurren y los cambios producidos son distintos, por eso se habla de geodinámica externa y procesos geológicos externos y geodinámica interna y procesos geológicos internos.

En ambos casos, además de cambios en la superficie terrestre, pueden provocar riesgos (terremotos, inundaciones, volcanes…). También pueden aparecer productos y sustancias, que pueden constituir recursos para la humanidad.

La geodinámica interna se basa principalmente en los movimientos de las placas litosfericas, que son los responsables de la geodinámica interna con sus procesos geológicos internos como los volcanes, terremotos, formación de islas, montañas, rocas magmáticas y metamórficas, movimientos de los continentes, pliegues, fallas…

Las rocas y el relieve cambian a lo largo del tiempo debido tanto a procesos externos como internos. En el ciclo geológico externo, producido por la energía externa (radiación solar y fuerza gravitatoria), los agentes y procesos externos (seres vivos, cambios de temperatura, gases, agua, nieve, viento…) actúan realizando los procesos geológicos externos (meteorización y erosión de las rocas (ígneas, metamórficas y sedimentarias), transporte y sedimentación de los materiales erosionados).En el ciclo geológico interno producido por la energía interna (calor del interior terrestre) las rocas se van transformado por diferencias de presión y temperatura en otras rocas distintas (diagénesis, metamorfismo, magmatismo, etcEn resumen cualquier roca puede ser transformada en otro tipo por acción de la energía interna y puede ser disgregada y erosionada por la energía externa, por tanto, la geosfera está en continuo cambio por acción conjunta de la energía externa e interna formando el ciclo geológico. La geodinámica externa e interna son las responsables de que se produzca el ciclo geológico.

Ciclo geológico: interno y externo

Conocer el interior de la Tierra, su estructura y su composición, no es una tarea fácil. Los métodos DIRECTOS (minas, perforaciones, cartografía…) solo permiten conocer una mínima parte de nuestro planeta: Unos 15 Km de los 6370 Km que hay hasta el centro de la Tierra.

MÉTODOS DE ESTUDIO: DIRECTOS E INDIRECTOSMÉTODOS DE ESTUDIO: DIRECTOS E INDIRECTOS

Los métodos que mejores resultados han dado son los indirectos como gravimétrico, térmico, análisis de meteoritos y el más destacado: el método sísmico.

corteza

manto

núcleo

El método sísmico se basa en los cambios en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas. Básicamente las ondas P y las S.

Estos cambios en la velocidad se producen cuando las ondas atraviesan medios de distinta composición química, o que tienen un estado de agregación diferente: sólido, fluido, líquido. Por ejemplo, cuando corremos por la arena llevamos una velocidad distinta que si lo hacemos por una acera, o por el agua.

sismograma

EL MÉTODO SÍSMICOEL MÉTODO SÍSMICO

Vel

ocid

ad (

m/s

)

Profundidad (Km)

Si la velocidad con la que se propagan no cambiara querría decir que el medio que atraviesan es homogéneo. No hay capas diferentes.

Vel

ocid

ad (

m/s

)Profundidad (Km)

La representación gráfica de la velocidad de propagación es lo que llamamos sismograma.

Vel

oci

dad

(m

/s)

SISMOGRAMA Y ESTRUCTURA INTERNASISMOGRAMA Y ESTRUCTURA INTERNA

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2

4

6

8

10

12

14

V (Km/s)

Km

manto núcleo

externo internoinferiorsuperior

co

rtez

aM

oh

oro

vici

c

Gü

tem

ber

g

Wie

cher

t-Le

hman

n

Rep

etti

Con

rad

Can

al d

e ba

ja v

eloc

idad

ondas P

ondas S

A los cambios de velocidad se le denominan “discontinuidades”, existiendo 2 primarias, que determinan la corteza, el manto y el núcleo, y 3 secundarias, que subdividen a su vez a éstas.

LIT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

A

EN

DO

SF

ER

A

CORTEZA CONTINENTAL

CORTEZA OCEÁNICA

MANTO SUPERIOR

MANTO INFERIOR

NÚCLEO EXTERNO

NÚCLEO INTERNO

Canal de baja velocidad

Disc. Lehman-Wiechert

Disc. Gütemberg

Disc. Repetti

Disc. Mohorovicic

Disc. Conrad

ESTRUCTURA DE LA TIERRAESTRUCTURA DE LA TIERRA

ES

TR

UC

TU

RA

DIN

ÁM

ICA

ES

TR

UC

TU

RA

GE

OQ

UÍM

ICA

A la estructura dinámica se le superpone la geoquímica, más clásica, pero no menos importante. Expresa la composición química y mineralógica de las distintas capas, y el estado en que se encuentran.

CUADRO-RESUMEN: ESTRUCTURA DE LA TIERRACUADRO-RESUMEN: ESTRUCTURA DE LA TIERRA

SISTEMA TIERRA

Está compuesto por 4 subsistemas: Biosfera Geosfera Atmósfera Hidrosfera

BALANCE ENERGÉTICO DE LA TIERRA.En la Tierra está presente tanto la energía interna que hay bajo la superficie terrestre, como la energía externa que hay sobre la superficie y que procede del Sol y la gravedad. La energía interna es la responsable de que se produzcan los procesos geológicos internos (volcanes, terremotos, formación de montañas, movimiento de continentes…) y la energía externa es la responsable de que se produzcan los procesos geológicos externos (erosión, transporte, sedimentación, precipitaciones…). En los procesos geológicos internos se libera energía interna hacia la superficie terrestre y desde la superficie se libera energía hacia el espacio.El flujo térmico es el calor que irradia del interior terrestre hacia el exterior. El flujo térmico se manifiesta principalmente en volcanes, cuando los volcanes no están en erupción puede producir aguas termales, géiseres y fumarolas que también irradian calor (producen flujo térmico). El flujo térmico en la superficie terrestre es de 2,1·1014kw/h, es emitido, en parte, mediante radiación infrarroja de la Tierra al espacio.

Dinámica de la Geosfera

Geosfera: sistema terrestre de estructura rocosa que sirve de soporte o base al resto de los sistemas terrestres.

Litosfera: capa más superficial de la geosfera. Donde se producen los procesos geológicos provocados por dos tipos de energía: externa (solar) e interna.

Lento y continuo cambio.

Procesos geológicos externos

Destructores de relieve (modelado) Causado por los Agentes geológicos

externos (gases atmosféricos, agua , hielo, viento, seres vivos)

Procesos geológicos son las acciones cuyo resultado final es el modelado del relieve (meteorización, erosión, transporte y sedimentación)

Meteorización Alteración física o

química de las rocas in situ debida a la acción de los agentes atmosféricos.

Resultado es la disgregación mecánica o variación de la composición química.

Erosión, transporte y sedimentación

Proceso dinámico en el que los materiales resultantes son desplazados.

Sedimentación: Se da cuando se reduce la energía del agente de transporte.

La acumulación progresiva de los materiales acaba por producir las rocas sedimentarias.

Procesos geológicos internos Formadores de nuevos relieves. Tienen lugar gracias a la energía geotérmica. Gradiente geotérmico: 1ºC cada 33 m. De

profundidad. (solo los primeros km. , la Tª en el centro de la Tierra es de 5500ºC).

El calor del interior de la tierra se debe al calor residual procedente de su formación y a la desintegración de elementos radiactivos

( en las capas más externas).

La litosfera se construye en las dorsales, por las que aflora los materiales procedentes del manto.

En los bordes continentales los sedimentos se acumulan, formando rocas sedimentarias y pudiendo emerger por las fuerzas tectónicas.

En las zonas de subducción los materiales se hunden hacia el manto.

Tectónica de placas Wegener ( Deriva

continental 1912)

Teoría de expansión del fondo oceánico.

Celdas convectivas del manto.

Plumas convectivas.

Tipos de rocas y litogénesis Rocas sedimentarias: formadas por la

acumulación, presión y compactación de sedimentos.

Rocas metamórficas. Cuando la roca original ha sido transformada por efecto del calor, la presión o por introducción de nuevos minerales.

Rocas ígneas. De dos tipos: Plutónicas si el enfriamiento es lento en el

interior de la corteza. Volcánicas cuando el enfriamiento se ha

producido bruscamente.

Rocas sedimentarias

Rocas metamórficas

Rocas ígneas

RIESGOS GEOLÓGICOS

Definición: cualquier condición del medio geológico o proceso geológico que pueda generar un daño económico o social y en cuya predicción, prevención o corrección han de emplearse criterios geológicos.

Riesgos volcánicos Manifestación directa de la energía geotérmica por

donde sale magma al exterior y que constituye un riesgo geológico natural.

Distribución Distribución geográfica:geográfica:Límites de placasPuntos calientesFracturas o puntos débiles de la litosfera.

RIESGOS VOLCÁNICOSLa distribución geográfica se

circunscribe a límites de placas: áreas de subducción y dorsales

De los 40.000 volcanes de la Tierra, sólo ¼ se halla por encima del nivel del

marHay unos 800 activos

Volcanes intraplaca

En zonas centrales de la placa oceánica pacífica: islas Hawai

En la zona del rift africano: el Kilimanjaro En la placa africana: Islas Canarias

Presencia de un punto caliente

Los puntos calientes son zonas de la litosfera situadas justo encima de una pluma térmica, material caliente que asciende

desde la base del manto inferior, y que permanece fija sobre el manto

La litosfera se abomba sobre un punto caliente

Si la litosfera es delgada, como la oceánica, el abombamiento puede elevarse

sobre el nivel del mar originando una isla volcánica

Si la litosfera oceánica se desplaza sobre un punto caliente fijo en el manto,

origina un reguero de islas volcánicas intraplaca

Presencia de fracturas o puntos débiles en la litosfera

Hipótesis sobre la formación de las islas Canarias

Se ha descartado la presencia de

un punto caliente

Es probable que surgieran por acumulación de

materiales volcánicos que emergen de fracturas en la

propia placa africana, que se producen por las tensiones

resultantes de la apertura del océano Atlántico

Partes de un volcánOrificio

por donde sale la lava.

Se llamará caldera si su diámetro supera 1

Km

Monte formado por

la acumulación de materiales que arroja el

volcán Lugar del interior donde se almacena magma antes de salir al exterior

Conducto desde la cámara hasta el cráter

Altura alcanzada por los materiales

durante la erupción

Ríos de lava que se desbordan desde el

cráter

Cono secundario que suele emitir gases

llamadas FUMAROLAS

FACTORES DE RIESGO VOLCÁNICO

Análisis de cada uno de los factores de riesgo volcánico

EXPOSICIÓN VULNERABILIDAD PELIGROSIDAD

Los volcanes proporcionan tierras fértiles, recursos minerales y energía geotérmica Zonas muy pobladas

Dependerá de los medios adecuados para afrontar los daños

tipo de erupción, distribución geográfica, área total afectada y tiempo de retorno

Manifestaciones volcánicas que condicionan la Peligrosidad

Los gases

Las coladas de lava

Las lluvias de piroclastos

Las explosiones

La formación de una nube ardiente

La formación de un domo volcánico

La formación de una caldera

Los gases

Los gases del magma constituyen el motor de las erupcionesSe expanden y salen al exterior rápidamente cuando se produce la fractura

Esto posibilita el ascenso de otros materiales

Vapor de agua Dióxido de Carbono

Dióxido de azufreSulfuro de hidrógeno

Nitrógeno Cloro e hidrógeno en menores proporciones

Dificultad para escapar Erupciones más peligrosas

Daños:Dificultades respiratorias y muerte por asfixia

Las coladas de lava

La peligrosidad de las lavas está en función de su viscosidadLa peligrosidad de las lavas está en función de su viscosidad

Lavas ácidasLavas ácidas Lavas básicasLavas básicas

Magmas con alto contenido en sílice Son muy viscosas, Se desplazan lentamente Recorren cortas distancias Contienen muchos gases que se liberan bruscamente Violentas explosiones con lluvia de piroclastos En bordes destructivos

Magmas con alto contenido en sílice Son muy viscosas, Se desplazan lentamente Recorren cortas distancias Contienen muchos gases que se liberan bruscamente Violentas explosiones con lluvia de piroclastos En bordes destructivos

Magma con menos del 50 % de sílice Muy fluidas Se desplazan con rapidez Recorren largas distancias Dejan escapar los gases lentamente Erupciones poco violentas Son las que más abundan en erupciones submarinas, en las dorsales lavas almohadilladas

Magma con menos del 50 % de sílice Muy fluidas Se desplazan con rapidez Recorren largas distancias Dejan escapar los gases lentamente Erupciones poco violentas Son las que más abundan en erupciones submarinas, en las dorsales lavas almohadilladas

Daños: Destrozos en cultivos, incendios,

cortes en vías de comunicación, arrasar valles y pueblos, producir inundaciones

Las lluvias de piroclastosPIROCLASTOS:

Fragmentos lanzados al aire a consecuencia de la pulverización de la lavaCuando caen originan las lluvias de piroclastos

CENIZASPequeño diámetro

LAPILLIEntre un guisante y una nuez

BOMBAS mayor tamaño

Forma fusiforme

DAÑOS:Destrozos en cultivos, hundimiento de viviendas, lluvias de barro,

enfriamiento del clima si las partículas en suspensión alcanzan la estratosfera, daños en los motores de la aviación

Las explosiones

Dependen de la viscosidad de la lavaVolcanes efusivos y volcanes explosivos

VEI (índice de explosividad) == piroclastos / total materiales emitidos x 100Un mismo volcán

puede cambiar de estilo dentro

de la misma erupción o de una erupción

a otra

ERUPCIONES FREATO-MAGMÁTICAS:

agua que entra en la cámara magmática

DAÑOS:Piroclastos y desprendimientos de laderas, inundaciones, daños a construcciones

humanas, nubes ardientes o calderas volcánicas

Nubes ardientesSe trata de la manifestación volcánica de mayor gravedad

► La columna eruptiva en lugar de ascender, cae bruscamente y desciende a gran velocidad por la ladera del volcán► Nube de fuego: gases, fragmentos incandescentes de lava y cenizas

► Se deposita por donde pasa► Puede desplazarse hasta a 100 km de distancia

► Puede salvar elevaciones orográficas► Se puede formar por la explosión lateral del edificio volcánico

Los fragmentos incandescentes se detienen, se solidifican y fusionan formando una colada piroclástica

DAÑOS:Combustión, quemaduras, asfixia, inhalación de polvo al rojo vivo,

destrucción total de bienes

Formación de un domo volcánico

Cuando la viscosidad de la lava es extrema

Se depositan en el cráter formando un domo o especie de masa de piedra

que hace de tapón obstruyendo la salida de lava

DAÑOS:La brusca explosión del domo puede

provocar el agrandamiento del cráter, agravando la erupción y

originando una nube ardiente

La formación de una calderaTras una explosión y la expulsión de grandes cantidades de piroclastos

La cámara magmática queda muy vacía e inestableSe desploma su techo

El cráter se agranda CALDERA

Se puede llenar de agua de lluvia, agua de deshielo o ser invadida por el mar

DAÑOS: desplome del edificio volcánico, terremotos, tsunamis

Los peligros indirectosAcontecimientos que pueden ser más peligrosos que la erupción

LAHARES: ríos de barro por fusión de hielos de las cumbres de los volcanes

TSUNAMIS: olas gigantescas por terremotos submarinos

MOVIMIENTOS DE LADERAS: desprendimientos y deslizamientos

Arrasan poblaciones y cultivos bajo espesa capa de lodo

Inundan costas y recorren grandes distancias

Afectar pueblos y cultivos, inundaciones, etc.

ERUPCIÓN SANTA ELENA

ERUPCIÓN VESUBIO

(1944)

ERUPCIÓN PINATUBO

Tipos de erupciones

Métodos predictivos de riesgo volcánico

Orientados a conocer la historia de un volcán, la frecuencia de sus erupciones

y la intensidad de las mismas

Observatorios que analizan los gases emitidos y los precursores volcánicos

Sismógrafos: temblores y ruidos

Teodolitos e inclinómetros: cambios en la topografía

Magnetómetros: variaciones del potencial eléctrico de las rocas

Gravímetros: anomalías de gravedad

GPS e interferometría de radar: imágenes de satélite

Elaboración de mapas de peligrosidad y mapas de riesgo

Métodos de prevención y corrección de riesgos volcánicos

Desviar corrientes de lava hacia lugares deshabitados

Reducir el nivel de los embalses próximos a una zona volcánica

Edificios con cúpulas semiesféricas o tejados muy inclinados, frente a cenizas y piroclastos

Diques, fosos, enfriamiento de la lava con aguaSólo útiles para erupciones no explosivas

Refugios incombustibles frente a nubes ardientes

Túneles de descarga del agua de los lagos situados en el cráter para evitar los lahares

Protección civil, evitar asentamientos, y ordenación territorial en función de los

mapas de riesgo

Preventivas y correctoras

EL RIESGO VOLCÁNICO EN ESPAÑAEn la España peninsular, existen varios puntos de vulcanismo reciente, pero sin riesgo a efectos prácticos. Destacan: la región gerundense (Olot, Reus y la desembocadura del río Torderá), Campos de Calatrava (Ciudad Real), Montes de Toledo, Sur de Gata y Mar Menor. La actividad hidrotermal que presentan algunas de estas zonas son manifestaciones de actividad volcánica residual.

Por el contrario, las islas Canarias se consideran áreas volcánicas activas (en los últimos seis siglos ha existido actividad volcánica en las islas de Lanzarote, Tenerife, La Palma y El Hierro) y por tanto, de riesgo volcánico.

Las islas Canarias se localizan en la zona interior de la placa Africana y su vulcanismo parece estar relacionado con la existencia de una gran fractura, abierta en la corteza oceánica, que provoca la descompresión de los materiales situados debajo y su fusión. La salida de material por la grieta durante miles de años ha dado lugar a edificios volcánicos alargados (erupciones fisurales) que se denominan dorsales (NO CONFUNDIR CON DORSALES OCEÁNICAS). Todo el volcanismo histórico se ha producido en estas dorsales, lo que facilita la vigilancia de erupciones en las islas al poder centrarse ésta en esos edificios activos.

Los volcanes de las Canarias se caracterizan por arrojar una lava muy fluída mediante erupciones de baja explosividad. Los fenómenos típicos de las erupciones canarias son la caída de piroclastos en un radio de pocos kilómetros alrededor del centro de emisión, y el flujo de coladas a favor de las pendientes. El primero no reviste peligro alguno para la población, salvo en las proximidades del volcán, y tampoco el flujo de coladas, suficientemente lento como para permitir la ordenada evacuación de las personas afectadas. Ambos fenómenos son, en cambio, potencialmente muy dañinos para al infraestructura socioeconómica de las islas, ya que pueden incendiar bosques, arrasar tierras de cultivo, poblaciones, cortar las vías de comunicación, etc.

El panorama apuntado, prácticamente exento de riesgo, se complica en el complejo volcánico Teide-Pico Viejo, situado en el centro de Tenerife. En esta zona se concentró todo el vulcanismo en los últimos miles de años, generando un típico cono volcánico que aún permanece activo (como lo demuestran las fumarolas en su cráter, las anomalías térmicas que presenta y la frecuente actividad sísmica de origen claramente volcánico).

La persistencia de la actividad volcánica en un punto situado bajo el complejo, ha generado una cámara magmática relativamente superficial, donde el magma ha evolucionado modificando su composición hacia tipos más viscosos y ricos en volátiles, con el consiguiente aumento del carácter explosivo de sus erupciones. Por otra parte, la considerable altura alcanzada por el edificio ha incrementado su inestabilidad y permite que acumule todos los años en su cima una masa de nieve, aunque de poco espesor (riesgo de lahares). La actividad de este complejo volcánico es muy reducida, siendo muy baja la probabilidad de erupciones.

Resumiendo, el volcanismo fisural de las dorsales presenta una elevada probabilidad, pero muy bajo o nulo riesgo, mientras que, a pesar de la escasa probabilidad de ocurrencia, el riesgo es mucho mayor el del complejo Teide-Pico Viejo, al poder afectar a un área mucho mayor y originar erupciones más peligrosas.

http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/Landslides/MSHSlide.html

EL VULCANISMO EN LA REGIÓN DE MURCIA En la región de Murcia y en toda la Cordillera Bética se dividen

las rocas volcánicas en dos grandes grupos: Rocas preorogénicas (subvolcánicas y volcánicas): diabasas,

intercaladas en la serie Filábride y Alpujárride y en los sedimentos triásicos del Trías Keuper, y basaltos en el Subbético medio.

Rocas postorogénicas (Neógeno): las más importantes; se trata de rocas volcánicas que aparecen en la parte oriental de la Cordillera Bética, principalmente en las Zonas Internas, si exceptuamos las rocas ultrapotási­cas del norte y centro de Murcia (Jumilla, Calasparra, Mula, Barqueros, Fortuna, etc.).

En el interior del Mar Menor se encuentran una serie de islas volcánicas que, en orden decreciente de tamaño, son: Mayor o del Barón, Perdiguera, Ciervo (que ya constituye una península), Sujeto y Rondella. Las emisiones volcánicas se produjeron aprovechando las zonas débiles de fracturas, de direcciones N 135 E y N 65 E y más concretamente de la intersección de éstas.

Causas de los riesgos sísmicos

30.000 terremotos al año 75 percibidos 20 significativos 1 o 2 catastróficos

Las causas son muy variadasLas causas son muy variadas

TectónicasTectónicas Erupciones volcánicas

Erupciones volcánicas

Impacto de meteoritos

Impacto de meteoritos

Explosiones nucleares

Explosiones nucleares

Asentamiento de grandes embalses

Asentamiento de grandes embalses

Manifestación indirecta de la energía geotérmica: Manifestación indirecta de la energía geotérmica:

Teoría del rebote elásticoH.F. Reid, en 1906

Se reducen o amplían los espacios de separación entre sus partículas

Se acumula durante años esta energía elástica, hasta cierto límite

Superada la resistencia del material se origina una falla y

se libera en segundos la energía almacenada

El terremoto es la vibración producida por la liberación paroxísmica de la

energía elástica almacenada en las rocas

Las rocas sometidas a esfuerzos sufren deformaciones elásticas

http://www.school-portal.co.uk/GroupDownloadFile.asp?file=12426&ResourceID=40532

Energía liberada en un terremotoLa energía que se libera en un terremoto

Una parte en forma de ondas sísmicas

Otra parte se transforma en calor por la fricción en el plano de falla

Esfuerzos distensivos

Fallas normales o directas

Esfuerzos compresivos

Fallas inversas

Esfuerzos de cizalla

Fallas de desgarre o de transformación

Hipocentro y epicentro de un terremoto

El foco, no es un solo punto, sino que es más bien

una zona de deslizamiento en el plano de falla

Zona de la superficie terrestre, en la vertical del hipocentro,

lugar de máxima magnitud del terremoto

Onda sísmica Compresión y distensión de las rocas

Tipos de ondas sísmicas

PROFUNDAS: Se forman en el hipocentro

Se propagan por el interior de la Tierra

SUPERFICIALES:Se transmiten

desde el epicentroCausan

los destrozos

Ondas P

Son las que transmiten a mayor velocidad: 6-10 km/s Son las primeras en detectarse en los sismógrafos Las partículas de roca vibran en la misma dirección que

la propagación de la onda

Ondas S

Son las que transmiten a menor velocidad: 4-7 km/sLas partículas de roca vibran en una dirección perpendicular a

la propagación de la onda Sólo se pueden transmitir en medios sólidos

Ondas L y R

Movimiento horizontal Perpendicular a la dirección

de propagación Las partículas vibran en un

solo plano: el de la superficie del terreno

Velocidad de 2-6 km/s

Movimiento elíptico de las partículas de roca

Similar al movimiento de las olas en el mar

Las partículas vibran en el plano vertical y en la dirección de propagación de la onda Velocidad de 1-5 km/s

Escala RichterMide la magnitud

de un seísmo

La MAGNITUD DE UN SEISMO es la energía liberada en el mismo

Se valora de 1 a 10 grados la energía elástica liberada en un terremoto

Es la más comúnmente utilizada y valora el factor peligrosidad

Es logarítmica: un terremoto de grado 7 equivale a 10 terremotos de magnitud 6, 100 de magnitud 5, 1000 de magnitud 4

El aumento de 1 º en la escala representan un incremento de 31,6 veces la energía liberada

La magnitud no mide la duración del seísmo, parámetro que incrementa el factor de peligrosidad del riesgo

Escala de Mercalli Mide la intensidad de un seísmo

INTENSIDAD es la capacidad de destrucción de un seísmo

• Sobre un mapa se indican los grados de las localidades afectadas por un seísmo

• Se unen las localidades de igual intensidad líneas concéntricas isosistas

Parámetros de medida Intensidad: Capacidad de destrucción. Cuantifica el

factor vulnerabilidad.

Se utiliza la escala Mercalli (U.S.A) y la M.S.K. (Europa y España )y se representa por números romanos.

Daños originados por seísmos

Desviación de cauces de ríos y desaparición de acuíferos

Rotura de conducciones de gas y agua

incendios, inundaciones

Seiches: olas en aguas continentales,

provocan inundaciones

Tsunamis: olas gigantescas en terremotos submarinos

Licuefacción: en terrenos poco consolidados, saturados de agua, se convierten en fluidos móviles

que no soportan edificios e infraestructuras

Rotura de presas: riesgo de inundaciones

Inestabilidad de laderas continentales y submarina

En las vías de comunicación, dificultando la evacuación

Daños en los edificios

• Magnitud e intensidad• distancia al epicentro• profundidad del foco

• naturaleza del terreno atravesado por ondas• Densidad de población

• Tipología de las construcciones

Medidas predictivas: predicción temporal Es más fiable la predicción a largo plazo que a corto plazo: los terremotos ocurren con una periodicidad casi constante

En España, el periodo de retorno de seísmos de magnitud superior a 6 es de 100 años

Conociendo la velocidad media de desplazamiento de las placas litosféricas deducir el tiempo de retorno o frecuencia de los seísmos originados en las fallas situadas en los límites de placa

Cuando se produce una laguna sísmica (periodo de inactividad superior al esperado)

Se producen tensiones que se acumulan en la falla

Se incrementa el riesgo de producirse un seísmo de magnitud considerable

Redes de vigilancia para predicciones a corto plazo:

Precursores sísmicos:

Varía la conductividad eléctrica de las rocas

Cambios en la velocidad de las ondas sísmicas ( ondas P disminuyen su velocidad)

Enjambre de terremotos: seísmos de pequeña magnitud

Comportamiento anómalo de los animales

Elevaciones del terreno, y emisiones de gas radón.

Medidas predictivas: predicción espacial

• Elaboración de mapas de peligrosidad a partir de datos de magnitud e intensidad de seísmos tomados del registro histórico• Elaboración de mapas de exposición en los que se trazan isosistas de seísmos del pasado.

• Localización de las fallas activas, sobre todo de las situadas en límites de placas:

• Causan el 95 % de los terremotos

• Se detectan fácilmente en imágenes de satélite y de interferometría de radar• Las fallas se mueven 1-10 cm /año tiempo de retorno corto (decenios)

•Las fallas intraplaca se mueven a razón de 1mm-1cm/año periodos de retorno de 1000 años

Medidas preventivas estructurales Normas de construcción sismorresistente:

materiales: acero, piedra, madera.

Edificios sin balcones y con marquesina de recogida de cristales rotos

Contrafuertes en cruz diagonal y marcos de acero flexible

Evitar las edificaciones sobre taludes, edificar en suelos planos

Cimientos no rígidos, con caucho, que absorben las vibraciones y permiten oscilaciones del edificio

Edificios simétricos para la distribución uniforme de la masa, y altos rígidos, para que en las vibraciones se comporten como una unidad independiente del suelo

Evitar el hacinamiento de edificios para evitar muertes por desplomes

Edificar sobre sustratos rocosos coherentes

Sobre suelos blandos se recomiendan edificaciones bajas, menos susceptibles a hundimientos por licuefacción. Tampoco construir edificaciones extensas, para que las vibraciones diferenciales en distintas zonas no provoquen su hundimiento.

Instalaciones de gas y agua flexibles y que se cierren automáticamente.

Medidas preventivas no estructurales

Ordenación territorial:

aplicar restricciones de uso, adecuadas en cada caso.

Evitar grandes asentamientos, restringir prácticas de riesgo inducido: grandes presas, centrales nucleares,…

Protección civil:

Sistemas de vigilancia, control, emergencia, alerta y planes de evacuación

Tendentes a proteger de los riesgos y a restablecer el orden público

Educación para el riesgo

Establecimiento de seguros, que en países en vías de desarrollo es de más difícil aplicación.

Medidas de control de seísmos:

Muy difíciles de aplicar, y en experimentación.

Reducir las tensiones acumuladas en las rocas: provocar pequeños seísmos, inyección de fluidos en fallas activas (lubricación), extracción de aguas subterráneas.

Normas construcción sismoresistentes

Los seísmos que más daños producen no son siempre los de mayor magnitud: así, el de San Francisco de 1906 produjo menor número de víctimas que el de Managua de 1972. La explicación puede estar en las medidas antisísmicas aplicadas (factor vulnerabilidad).

Tras el seísmo de Kwanto de 1923, un gran fuego posterior aumentó considerablemente el número de víctimas. En el sur de Chile, en 1960, hubo pocas víctimas por estar escasamente poblada esta región (factor exposición). El terremoto ocurrido en China en 1975 fue predicho, y se produjo la evacuación de la población.

Ej. 5

EL RIESGO SÍSMICO EN ESPAÑANuestro país presenta una actividad sísmica moderada, aunque existen

zonas con un riesgo alto, que se localizan en el Pirineo y sureste peninsular principalmente (Granada y costa almeriense y murciana).

Los terremotos que se producen en toda la franja del Mediterráneo son originados por las fallas activas que se formaron como consecuencia de la colisión de la placa africana contra la euroasiática. En concreto, las zonas de mayor riesgo sísmico en España se deben a tres de estas fallas: una de ellas es de tipo normal y afecta al Pirineo aragonés; las dos restantes que son de desplazamiento horizontal, afectando una de ellas a la comarca de Olot (Gerona) y la otra a todo el sureste peninsular.

Las regiones de peligrosidad sísmica media se sitúan alrededor de las citadas zonas de alta peligrosidad, y a ellas hay que añadir la zona occidental de Andalucía y sur de Extremadura (que recibe la influencia de varias fallas activas situadas en las proximidades de Lisboa), la región gallega y una pequeña franja en Cantabria y el país Vasco. El resto de España, en especial la parte central de la península, se considera como sísmicamente inactiva o estable.

La zona S y SE de la península Ibérica es donde se registra el mayor índice de actividad sísmica y donde han tenido lugar los terremotos más destructores, aunque más bien está caracterizada por la frecuencia de terremotos de magnitud intermedia.

ZONAS CON MÁS TERREMOTOS EN ESPAÑA

EL RIESGO SÍSMICO EN LA REGIÓN DE MURCIAZONAS SISMOTECTÓNICAS DE LA REGION DE MURCIA1. Valle del Guadalentín. Existe una falla de desgarre paralela a la carretera Lorca Totana--Alhama Librilla, y que recibe el ‑ ‑nombre de falla de Alhama o del Guadalentín. Como pruebas del carácter profundo de esta falla (alcanza una profundidad de al menos 10 km) hay que decir que en su traza se localizan numerosos epicentros sísmicos desde Puerto Lumbreras hasta Librilla, además de un punto de agua termal en Alhama. Esta falla es una de las más activas de la Península Ibérica, teniendo una incidencia muy directa en edifi-caciones y conducciones situadas en su plano de falla, en-tre ellas el propio canal del Transvase Tajo - Segura. El terremoto más relevante ligado a esta falla ocurrió en Lorca en el año 1.976, teniendo una intensidad de 4.2

2. Vega Alta del Segura. Existen numerosas fallas normales que afectan al aluvial, de dirección casi N S, que vergen ‑generalmente hacia el centro del valle.Aunque menos abundante que las anteriores, también se dan las fallas de desgarre de dirección N65E y N1OOE, que desplazan, por ejemplo, los bloques de mayores espesores y que se adapta el río a ellas (como p.ej. el tramo que va de Alguazas a Molina), lo mismo que a las fallas normales; de ahí que el cauce del Segura en este tramo presente unos atípicos "meandros rectangulares" y no circulares, como cabría esperar. A lo largo de la Vega Alta se localizan hasta ocho epicentros sísmicos. El más reciente fue en 1.980 en Archena Torres de Cotillas. Destacan por su ‑intensidad el de Ceutí (1.912), de grado 8, y el de Ojós (1.950), de grado 6.5

3. Vega Media y Baja del Segura. Por ser ésta la continuación hacia el E del Guadalentín, presenta características geológicas muy similares ya que ambas constituyen una gran fosa tectónica rellena de potentes materiales arcillo-sos del Mioceno y detríticos del Plio Cuaternario. La depresión está jalo-nada, al N. por la falla de ‑Orihuela Guardamar que presenta diversos epicentros sísmicos.‑

4. Fortuna Mula‑ . En la alineación de estos pueblos existe una importante franja sismotectónica que coincide con la falla del mismo nombre. Dicha fractura viene apoyada por los siguientes hechos: ‑ Rocas volcánicas extrusivas en su traza al S de Mula y entre

Fortuna y Abanilla ‑ Epicentros sísmicos entre Fortuna y Abanilla ‑ Puntos de aguas termales en Baños de Mula y Fortuna.

Existen otras zonas, de menor relevancia, como son:

‑Accidente de la Sierra de la Puerta. Son numerosos los terremotos existentes en la zona entre Caravaca, Calasparra y Bullas.

Zona de fallas de Bullas Archena‑ . Conecta sectores sismogenéticos notables por su sismicidad y que están situados a caballo entre las zonas externas y las internas tales como el de Abanilla Fortuna, el de Mula o el del Segura Medio. ‑

‑ Fallas del borde Norte de Carrascoy Cresta del Gallo‑ . Son fallas E W a ENE cuya ‑espectacular neotectónica está acompañada de numerosos eventos sísmicos ‑ Cicatriz nordbética. La sismicidad de la Sierra del Gigante está asociada a esta falla,

que hunde los materiales béticos hacia el Norte bajo la sierra. ‑ Accidente de Socovos. Otro gran accidente con numerosos rasgos neotectónicos pero

de sismicidad escasa. ‑ Falla de Barqueros. Esta falla, claramente visible en superficie, coincide con la

situación epicentral de varios terremotos lo que indica la extraordinaria actividad de la falla. ‑ Accidente de Jumilla Pinoso‑ . A lo largo de él se alinean tanto algunos diapiros

importantes como varios sismos. Zonas de especial debilidad y poten­cialmente generadoras de terremotos son los cruces de este accidente con los cabalgamientos antiguos de las sierras prebéticas