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    La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

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    La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

    Mensaje por Halfaro el Mar Feb 14, 2012 9:09 am

    February 14th, 2012
    Astro
    No comments

    Introducción

    El terremoto 8.8Mw de Chile (27 de Febrero de 2010), reconocido como el quinto más poderoso de los movimientos terrestres registrados por la humanidad, supone, junto al gran terremoto 9.1Mw de Japón (11 de Marzo de 2011) una interesante instancia para la gestación y desarrollo de estudios ocurriendo casi en tiempo real. Las persistentes réplicas que periódicamente se hacen sentir en la región del Bio-Bio y el Maule, no hacen más que rememorar la fatídica noche del 27F, sino que también invitan a dar vigencia a las diversas declaraciones de geofísicos y geólogos sobre la ocurrencia de la “gran réplica”, un movimiento secundario del shock que hasta el día de hoy no ha ocurrido, desafiando con ésto las leyes empíricas que gobiernan la mecánica sísmica. Qué tan cierto es aquello de la gran réplica? Es posible que este fenómeno se encuentra latente, y que su ocurrencia es inminente? Es posible determinar el comportamiento de las réplicas de un sismo, y con éllo generar un perfil de las condiciones sísmicas en tiempo real? El presente informe tiene como objetivo intentar responder estas y otras preguntas basado en un análisis numérico en función de las magnitudes y balance energético.

    Equivalencias Energéticas en Función del Momento Sísmico

    De acuerdo a las definiciones, el Momento Sísmico es una forma de expresión matemática equivalente a la componente energética producida por el sismo. El momento sísmico considera variables físicas tales como el área de ruptura y el desplazamiento promedio ocurrido por el temblor. Matemáticamente:

    Ecuación 1

    Donde A es el área de ruptura de la región afectada por el sismo, u el desplazamiento promedio, y μ el módulo de deformación, valor constante e igual a 30 Gigapascales.

    El gran terremoto de Valdivia 9.5Mw (1960), cuya área de ruptura es de 800×200 kms (160.000.000 m2) y desplazamiento promedio de 21 m, posee un momento sísmico de 10,08×10^19[ J ].

    El momento sísmico, puede ser traducido a unidades energéticas ad-hoc para el procesamiento matemático, tal como la masa de TNT, usado como magnitudes equivalentes para el cálculo de emisión energética de explosiones nucleares, impacto de meteoritos, etc. De acuerdo a las conversiones:

    Ecuación 2

    De esta forma, es posible decir que los [ J ] liberados por el terremoto de Valdivia equivalen a 24091×10^19kgTNT.

    De esta forma, es posible obtener la Magnitud Sísmica en Función de la Energía (Mn) reemplazando datos en la siguiente ecuación:

    Ecuación 3

    Es necesario notar que Mn no es igual a la magnitud de momento Mw, pero las diferencias resultantes aproximadas son de +/- 0,5 grados. Para objeto de simplificación de los cálculos, el presente informe considerará Mn ≈ Mw.

    En el caso del terremoto de Valdivia, la magnitud en función de la energía (Mn) calculada con los datos presentados anteriormente es de 8,9Mn+/-0,5, que se acerca positivamente a los 9,5Mw medidos instrumentalmente.

    Condiciones Sísmico-Energético post 27F; Análisis y Discusión

    Utilizando el análisis energético propuesto anteriormente, se propone determinar los valores para las condiciones establecidas durante y posteriormente a la ocurrencia del terremoto 8.8Mw de Maule.
    Area (m2)
    Desplazamiento(m)
    Mo (J)
    mTNT
    Mn
    Mw

    180.000.000
    12 64,8
    15487, 57 8,79
    8,8


    La energía liberada durante el terremoto 8.8Mw de Maule es por tanto de 15487,57 x10^9 kg TNT, equivalente a 16.000 bombas de Hiroshima.

    De acuerdo a la Ley de Omori, se establece que la réplica mayor de un gran terremoto cumple, en la gran mayoría de los casos, una magnitud 1,2 veces menor que el shock principal. Dicho esto, es preciso decir que la mayor réplica esperada para el terremoto 8.8Mw de Maule tendría una magnitud probable de 7.6Mw (8.8-1.2 = 7.6Mw). En términos energéticos, y utilizando nuevamente el procedimiento analítico (ecuación 3), es posible determinar entonces la cantidad de kg de TNT equivalentes a la réplica esperada de 7.6Mw:
    Mn~Mw
    mTNT

    7,6
    251,19


    Como puede apreciarse, la réplica empírica 7.6Mw del terremoto de Maule es 62 veces más débil que el shock principal. Esto demuestra el comportamiento logarítmico de las componentes energéticas asociadas a la ocurrencia de sismos.

    Desde los minutos posteriores al terremoto principal, y hasta la fecha, una serie de réplicas, algunas tan pequeñas como 3.0Mw y otras tan masivas como 7.1Mw, han liberado la energía latente de la gran réplica. Es posible que una fracción de este potencial (y porqué no, talvez toda la energía) ya haya sido liberada?. Para responder esta pregunta se propone la linealización y posterior sumatoria de las componentes energéticas liberadas por las réplicas más importantes (≥6.0Mw) del terremoto de Maule (para este análisis se descartan las réplicas menores a 6.0Mw, debido a la poca trascendencia en términos energéticos). Utilizando nuevamente la ecuación 3 se obtiene lo siguiente:
    Fecha
    Magnitud (Mw~Mn)
    Energía (kgTNT x10^9)
    27/02/2010
    6,2 1.99

    27/02/2010
    6,0 1.00

    27/02/2010
    6,0 1.00

    27/02/2010
    6,9 22.38

    27/02/2010
    6,1 1.41

    27/02/2010
    6,0 1.00

    27/02/2010
    6,3 2.82

    28/02/2010
    6,2 1.99

    03/03/2010
    6,1 1.41

    03/03/2010
    6,0 1.00

    05/03/2010
    6,0 1.00

    05/03/2010
    6,6 7.94

    11/03/2010
    6,9 22.38

    11/03/2010
    6,7 11.22

    11/03/2010
    6,0 1.00

    15/03/2010
    6,1 1.41

    15/03/2010
    6,7 11.22

    28/03/2010
    6,0 1.00

    23/04/2010
    6,2 1.99

    03/05/2010
    6,4 3.98

    14/07/2010
    6,5 5.62

    02/01/2011
    7,1 44.67

    11/02/2011
    6,8 15.85

    11/02/2011
    6,1 1.41

    13/02/2011
    6,0 1.00

    14/02/2011
    6,6 7.94

    01/06/2011
    6,4 3.98

    23/01/2012
    6,2 1.99

    Total energético 173.66

    Datos actualizados hasta el 31 de Enero de 2012


    El balance desarrollado permite sumar el total energético liberado por las réplicas ≥6.0Mw. Como puede apreciarse, hasta la fecha se ha liberado un 69% de la energía disponible para la ocurrencia de la gran réplica 7.6Mw predicha por la Ley de Omori. Si sumamos el total energético aportado por los movimientos sísmicos menores a 6.0Mw, el porcentaje alcanza un 72%.

    El Remanente Energético de la Gran Réplica

    Como puede observarse una fracción importante de la energía latente de la réplica 7.6Mw ha sido liberada por la veintena de sismos ≥6.0Mw. Sin embargo, es oportuno señalar que el remanente energético aun posee el potencial suficiente como para, ya sea generar un sismo importante, o bien una seguidilla de sismos distribuidos temporalmente. Utilizando la ecuación 3 nuevamente tenemos lo siguiente:
    mTNT (kgx10^9)
    Mn~Mw

    77.53
    7.3


    Luego la energía remanente posee un potencial suficiente como para generar un sismo de 7.3Mw. Desafortunadamente, es imposible saber a ciencia cierta si esta componente se liberará completamente en un gran sismo, o una serie de temblores. Si fuera el caso, los 77.53 mil millones de kg de TNT equivaldrían a 77 sismos de magnitud 6.0Mw, 14 sismos de magnitud 6.5Mw, o 3 sismos de magnitud 7.0Mw, o bien como ha sido el comportamiento actual, podría ser finalmente una mezcla de sismos con diversas magnitudes. La distribución temporal podría dar algunos atisbos del comportamiento futuro de las réplicas, pero sus probables magnitudes escapan de las herramientas de cálculo. Finalmente, es oportuno decir que las regiones de Maule y Bio-Bio seguirán moviéndose moderadamente por un espacio de tiempo indefinido, hasta que componentes energéticas logren el balance, para posteriormente comenzar un nuevo ciclo de tensión subductiva, como preámbulo de otro gran shock como el 27F.

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    Re: La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

    Mensaje por nocturno1974 el Mar Feb 14, 2012 12:19 pm

    Mira...lo unico que espero es que si viene nuevamente no sea de dia si no de noche de tal maner que otra vez estemos todos juntos en nuestros hogares. Si el 27F hubiese sido 27M, los muertos y heridos facilmente hubieran superado los 50000 y habria sido peor en cuanto al caos y al desorden. Por ahora solo queda prevenir y en el caso de otros como lo haces tu...seguir estudiando.
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    Re: La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

    Mensaje por canpaniya22 el Mar Feb 14, 2012 12:21 pm

    Yo tambien espero que si alguna vez ocurre algo, me pille con mi familia

    ClaudioJ

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    Re: La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

    Mensaje por ClaudioJ el Mar Feb 14, 2012 12:29 pm

    Ojala que exista en el SHOA personal capacitado en Inglés, para que esta vez si existe un terremoto, entiendan a los del USGS de Estados Unidos cuando les expliquen que hay un tsunami en curso.

    nocturno1974
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    Re: La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

    Mensaje por nocturno1974 el Mar Feb 14, 2012 12:34 pm

    Demas, ojala hay personal blingue y ya sabemos que si nos cuesta mantenernos en pie (de hecho me lesione la rodilla derecha cuando salte de la cama un recuerdeo del 27f hasta hoy) hay que salir rapidito hacia lo mas alto posible, no esperar una sola ola si no varias y oir la radio para saber donde es el epicentro asi sabre al menos que estoy en Concepcion por donde vendria la cosa si por el sur o por el norte.

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    Re: La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

    Mensaje por Invitado el Mar Feb 14, 2012 10:28 pm

    Los sonidos de los sismos de 2011

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    Re: La Gran Réplica del 27F: Ficción o Realidad?

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