Localización de Epicentros

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE GEODESIA Y TOPOGRAFÍA

CÁTEDRA DE GEOFÍSICA

LOCALIZACIÓN
DE
EPICENTROS
PARA ALUMNOS DE INGENIERÍA GEODESICA Y GEOFÍSICA
DE LA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA
DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN
Traducción y diseño: Prof. Ing. Luis A. Estrada
Programación MatLab: Ing. José R. GolbachAño 2011
Sobre la base del libro Modern Global Seismology
Thorne Lay – Terry C. Wallace
Academic Press -1995

Geofísica – FACET – UNT – Localización de Epicentros

Introducción
Una de las más importantes tareas en un observatorio sismológico es la localización de fuentes
sísmicas. Esto implica determinar tanto las coordenadas del hipocentro como el tiempo origen.
En general, ladeterminación de la ubicación del sismo requiere la identificación de fases
sísmicas y la medición de sus tiempos de arribo, así como el conocimiento de la velocidad de
propagación de las ondas entre el hipocentro y la estación sismológica. Conocida la ubicación
de la fuente sísmica, uno puede calcular el tiempo de viaje de cualquier fase en particular hacia
cualquier estación sísmica en unarbitrario y complejo modelo de velocidades. Este tipo de
problema es conocido como DIRECTO. Los tiempos de arribo son calculados sobre la base de
un modelo parametrizado.
Lo opuesto a este método, es decir, localizar el hipocentro, es considerado como el problema
INVERSO, donde solo conocemos los tiempos de arribo de las distintas fases para resolver la
ubicación del sismo y su tiempo origen.
Enesta sección introduciremos el concepto de INVERSA GENERALIZADA, quizás la más
crítica y moderna herramienta para interpretar sismogramas y encarar otros problemas
geofísicos.
Localización con una sola estación
Por lo general se requieren varias estaciones para localizar un sismo con precisión. Pero
también es posible con una sola estación para obtener una ubicación aproximada. Este métodorequiere de una estación que registre el movimiento del suelo en sus tres componentes.
Puesto que las ondas P son polarizadas vertical y radialmente, el vector P puede ser utilizado
para inferir el azimut hacia el epicentro. La figura 1 muestra la naturaleza de esta polarización.
Si el movimiento vertical de la P es hacia arriba, la componente radial apunta en dirección
opuesta al epicentro. Sies hacia abajo, apunta hacia el epicentro. Excepto cuando el epicentro
está en el azimut opuesto, tal que el movimiento horizontal de la onda P esté naturalmente
rotado sobre una componente, los dos sensores horizontales registrarán la componente radial
de la onda P. La relación de amplitudes entre las dos componentes horizontales puede ser
usada entonces para encontrar la proyección de laonda P a lo largo del azimut hacia la fuente
sísmica.
superficie
vertical
Dirección
del rayo

Z
N

radial
E
N
Z

AE

E
AN

Figura 1: Procedimiento para determinar el azimut a la fuente sísmica usando los tres vectores componentes del movimiento del
suelo, partiendo del hecho que la onda P está polarizada en el plano vertical y radial.

Ing. Luis Estrada – Ing. Rodolfo Golbach- 2011

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La distancia a dicha fuente puede ser determinada a partir de la diferencia de tiempo de arribo
entre las fases P y S. Si el terremoto es local, entonces la distancia puede obtenerse de la
siguiente relación:
√3 – 1)
D = VP (TS – TP) / (√

ó

D = 1,37 x ∆T x VP

(1)

Esta ecuación supone para la Tierra uncoeficiente de Poisson de 0,25, idéntico al del acero.
Para la mayoría de los sismos de Corteza, la regla es D = 8 x ∆T. A distancias mayores se
utilizan las tablas Tiempo-Distancia.
Conociendo la distancia se puede estimar el tiempo de viaje de la onda y por lo tanto el tiempo
de origen del sismo. Comparando las diferencias de tiempo entre varios juegos de fases con
los tiempos de una curva de...