¿Qué es un terremoto?

Un terremoto es la liberación repentina de la tensión acumulada dentro de la corteza terrestre que hace que el suelo tiemble. Cuando la tensión que se ha acumulado a lo largo del tiempo finalmente excede la resistencia de la roca, se produce una ruptura, generalmente a lo largo de un plano de debilidad llamado falla. A medida que la falla se rompe, se libera la energía acumulada, produciendo fuerzas ondulantes en la roca conocidas como ondas sísmicas. Algunas fallas desplazan la superficie del suelo, mientras que otras permanecen ocultas bajo tierra.

Los terremotos varían mucho en fuerza. La mayoría son pequeños e imperceptibles, y pueden ocurrir en casi cualquier parte del mundo. Los terremotos de mayor magnitud ocurren con menos frecuencia, pero pueden afectar miles de millas cuadradas con resultados desastrosos como estructuras colapsadas, deslizamientos de tierra, suministros de agua comprometidos e incendios generalizados por líneas de gas y electricidad rotas, sin mencionar la infraestructura devastada y la interrupción casi completa de la economía local. Las pérdidas pueden ascender a decenas de miles de millones de dólares.

La severidad de un terremoto se puede medir por magnitud o intensidad. La magnitud es la cantidad de energía que libera un terremoto. La intensidad es una medida subjetiva que describe cómo un terremoto afectó a las personas y las estructuras en un lugar en particular.

Hay varias formas diferentes de calcular la magnitud de un terremoto. Probablemente la más conocida es la "escala de Richter", desarrollada por Charles Richter en 1935. A pesar de que los cálculos originales desarrollados por Richter para estimar la magnitud de un terremoto han caído en desuso, las fórmulas más nuevas aún conservan la metodología familiar de informes de Richter: un número adimensional de 0.0 a 10.0. Actualmente, la escala de magnitud de momento (MMS) es el principal método de informe utilizado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos. El MMS es una medida cuantitativa y logarítmica de la energía liberada y cada unidad corresponde a un aumento de diez veces en la amplitud de la onda.  Terremotos de menos de 3.5 a esta escala generalmente no se sienten en la superficie, pero pueden ser detectadas por instrumentos sensibles llamados sismómetros.  Terremotos de 3.5 hasta 5.5 se sienten, pero hay poco daño estructural; por encima de 6.0, El daño aumenta drásticamente.

La intensidad percibida de un terremoto se mide utilizando la escala de Mercalli modificada, que se basa en descripciones cualitativas, como el tipo y la extensión de los daños a la propiedad, y los cambios en los flujos de agua subterránea y superficial.  La escala de Richter utiliza números arábigos, mientras que los niveles de Mercalli se describen normalmente con números romanos, correspondiendo I a eventos imperceptibles hasta XII para la destrucción total.  La escala de Mercalli es una medida de los efectos de un terremoto en un lugar en particular y depende no solo de la fuerza (magnitud) del terremoto, sino también de la distancia desde el epicentro del terremoto y la geología local en el punto de observación.  Por lo tanto, un evento dado tendrá una sola magnitud, pero muchos valores de intensidad, que tienden a disminuir con la distancia desde el epicentro.

La intensidad de los terremotos es considerablemente mayor sobre suelos blandos que sobre roca sólida.  En el material suelto, el temblor puede aumentar la presión de las aguas subterráneas poco profundas, movilizando los depósitos de arena y limo, un proceso conocido como licuefacción.  Como resultado, el desplazamiento del suelo se multiplica por cuatro o cinco.  A medida que la tierra licuada pierde fuerza, los edificios se hunden o se derrumban y las líneas subterráneas de servicios públicos se rompen.  La licuefacción es más probable que ocurra en suelos granulares sueltos y saturados con drenaje deficiente, generalmente depósitos aluviales del Holoceno (menos de 10,000 años) que se encuentran a lo largo de las llanuras aluviales, o en otras áreas donde se han acumulado depósitos gruesos y no consolidados de arena y limo.  Las áreas de recuperación de tierras a menudo son propensas a la licuefacción, que fue un factor importante en la destrucción en el distrito de Marina de San Francisco durante el terremoto de 1989 Loma Prieta.

Otros factores locales pueden amplificar las ondas sísmicas entrantes.  Las montañas y las crestas pueden aumentar las vibraciones del suelo en un factor de dos o tres a medida que las longitudes de onda se "sintonizan" con la distancia entre las crestas.  La llanura costera cerca de la línea de caída es una cuña de sedimento blando que forma un borde de pluma sobre la roca dura del basamento, y tal circunstancia enfoca la destructividad de las ondas sísmicas.  Muchos de los edificios más altos de Virginia se encuentran a lo largo de la Fall Line.

 

¿Qué debo hacer en caso de un terremoto?

La mayoría de los terremotos registrados en Virginia han sido de magnitud 4.5 o menos, y los daños asociados han sido menores (grietas en los cimientos, chimeneas que se caen, etc.). Sin embargo, debido al desarrollo moderno, si Virginia experimentó un terremoto con una magnitud 6.0 o mayores, las consecuencias podrían ser graves. Richmond, Charlottesville, Petersburg y Lynchburg están situadas en la periferia o dentro de la zona sísmica de Virginia Central. El peor de los casos incluiría el colapso de puentes y edificios altos, inundaciones repentinas por embalses rotos, incendios eléctricos generalizados y gasoductos que explotan, y plantas de energía nuclear potencialmente comprometidas en North Anna. Los daños se agravan debido a que la ruptura de las tuberías de agua dificulta la extinción de los incendios y la interrupción de los sistemas de transporte retrasa la evacuación de las personas gravemente heridas.

A pesar de la posibilidad de un terremoto dañino en el futuro, se diseñaron pocos estudios de ingeniería o planes de respuesta de emergencia específicamente para nuestra región. Los estudios de las características dejadas por los terremotos prehistóricos, llamados paleosismología, pueden revelar mucho sobre qué esperar en el futuro. Una mayor investigación sobre el control geológico de los terremotos en Virginia podría disminuir en gran medida el impacto de un evento destructivo al 1mejorar la previsibilidad y caracterización de los daños, y 2) delinear sustratos susceptibles a terremotos en áreas urbanas como Richmond, así como para ubicar instalaciones críticas de respuesta a emergencias en todo el estado. La póliza de seguro de propietario típica no cubre daños por terremotos.

 

¿Qué terremotos han ocurrido en Virginia?

Vea una transmisión en tiempo real del sismógrafo ubicado en nuestra oficina de Charlottesville »

La mayoría de los terremotos ocurren a lo largo de los límites de las placas tectónicas, donde la tensión es mayor. A diferencia de la costa oeste, la costa este está situada cerca del centro de una placa tectónica y reside en lo que los geólogos llaman un margen pasivo. Esto no quiere decir que los terremotos no ocurran en Virginia, pero son muy diferentes a los terremotos que ocurren en California. Los terremotos de la costa oeste pueden ser muy superficiales y a menudo rompen la superficie del suelo, mientras que en Virginia generalmente ocurren a profundidades de entre tres y quince millas y no siempre es posible asociar un terremoto específico con una falla específica. En general, los terremotos de la costa este son menos energéticos que los de la costa oeste, pero debido a la coherencia de la roca del basamento (piense en una losa de concreto frente a un patio de ladrillos) se sienten mucho más lejos. En Virginia, el área afectada puede ser hasta diez veces más grande de lo que habría sido para un evento de magnitud similar que ocurriera en el oeste de los Estados Unidos.

James R. Martin II, ex director del Centro de Ingeniería Sísmica para el Sureste de los Estados Unidos, ha dicho: "Estudios sismológicos recientes sugieren que las tierras altas del sur de los Apalaches tienen el potencial de terremotos aún más grandes que los que han ocurrido en el pasado.  Pero ahora esos eventos tendrían lugar en áreas mucho más pobladas".  Cree que "estamos bajo una amenaza significativa de terremotos grandes y dañinos".  Martin continúa diciendo que los terremotos no ocurren tan a menudo en el este como lo hacen a lo largo de la costa oeste porque las tasas de deformación tectónica son diferentes y nuestra región "tiende a experimentar grandes terremotos aislados por largos períodos de calma".  Hay otra diferencia. "La corteza terrestre es más fuerte aquí", explica Martin Chapman, director del Observatorio Sismológico de Virginia Tech. "Por lo tanto, las ondas de choque que se mueven desde el epicentro de un terremoto no pierden tanta energía como durante los terremotos en California.  Cuando una magnitud 7.0 terremoto ocurre en el sureste, las olas afectan un área más grande y pueden causar más daño a una distancia mayor que cuando un terremoto similar golpea California.

La actividad sísmica en Virginia ha sido generalmente, con algunas excepciones, de baja magnitud pero persistente. El primer terremoto documentado en Virginia tuvo lugar en 1774 cerca de Petersburg, y muchos otros han ocurrido desde entonces, incluyendo una magnitud estimada 5.5 (VII) evento en 1897 se centró cerca de Pearisburg en el condado de Giles. Un abogado de Roanoke que estaba en Pearisburg dijo que a casi cincuenta millas de ese lugar apenas vio una chimenea en pie. En su opinión, si los edificios de Giles hubieran sido en gran parte de ladrillo, el daño habría sido muy grande y se habrían producido graves pérdidas de vidas. El terremoto más grande registrado en Virginia ocurrió en el condado de Louisa el 23de agosto de 2011 y tuvo una magnitud de 5.8 (VII). Millones de personas lo sintieron a lo largo de la costa este, causando daños leves a moderados en el centro de Virginia, Washington, D.C. y el sur de Maryland. Desde 1977, se han detectado más de 195 terremotos que se originaron debajo de Virginia. De estos, al menos veintinueve eran lo suficientemente grandes como para ser sentidos en la superficie de la Tierra. Esto promedia unos seis terremotos al año, de los cuales uno se siente.

Obtenga más información sobre los principales terremotos que han ocurrido en Virginia.

El 23de agosto de 2011 magnitud 5.8 Mineral, VA Terremoto

A las 151 p.m., hora del este, del martes 23de agosto de 2011, se registró el terremoto más dañino jamás sentido en Virginia. Según el Servicio Geológico de Estados Unidos, el epicentro del sismo se produjo en el centro de Virginia, cerca de la ciudad de Mineral, en el condado de Louisa. Aproximadamente 150,000 personas informaron haber sentido el terremoto a través del sitio web del Programa de Riesgo de Terremotos del Servicio Geológico de los Estados Unidos, "¿Lo sentiste?". El terremoto se sintió en todo el este de los Estados Unidos y en Canadá, lo que podría hacer que el terremoto lo sintiera más personas que cualquier otro en la historia de los Estados Unidos.

Los científicos han determinado que el Mw 5.8 choque fue en realidad un terremoto complejo de tres subeventos. La falla se inició aproximadamente a cuatro millas bajo tierra y progresó hacia arriba y hacia el noreste. La ruptura ocurrió a lo largo de una falla previamente desconocida, ahora llamada la Falla de la Codorniz, pero no rompió la superficie del suelo. La progresión de la ruptura hacia el noreste puede explicar el hecho de que los movimientos del suelo fueron mucho más fuertes hacia el noreste, hacia el área de Washington, D.C., en comparación con los temblores experimentados en otras direcciones desde el epicentro.

El Servicio Geológico de los Estados Unidos informa que el terremoto del 23de agosto de 2011 fue el más sentido en la historia de los Estados Unidos.

Ubicación del epicentro del terremoto de 2011 23de agosto y la ubicación de las fallas cartografiadas en la superficie de la Tierra.
El 2011 terremoto ocurrió a lo largo de una falla que no tiene expresión superficial.

Los geólogos de nuestro Programa de Geología y Recursos Minerales (GMR, por sus siglas en inglés) y del Servicio Geológico de los Estados Unidos se reunieron inmediatamente después del terremoto para registrar las mediciones de intensidad en toda el área. A partir de los datos recopilados, GMR creó mapas de intensidad de daño (abajo). Algunas casas en el área epicentral se desprendieron de sus cimientos, tenían chimeneas que se derrumbaron y sufrieron daños en las paredes y estructuras exteriores e interiores. Los daños totales causados por el terremoto de 2011 alcanzaron al menos300 millones de dólares. Ocho condados en Virginia Central fueron incluidos en el área de desastre declarada por el gobierno federal; Solo el condado de Louisa recibió casi 1,500 informes de daños de los residentes. Todo el sistema escolar del condado de Louisa cerró durante semanas después del terremoto, y dos escuelas se consideraron dañadas sin posibilidad de reparación.

Mapa de intensidad de la zona de daño para el 5.8M Terremoto (haga clic en la imagen para ver la línea a tamaño completo)

 

23de agosto de 2011 Terremoto de Virginia Intensidad de Mercalli interpretada (haga clic en la imagen para ver la línea en tamaño completo)

Zonas sísmicas de Virginia

La actividad sísmica pasada de Virginia se concentra en tres áreas principales: la zona sísmica de Virginia Central (CVSZ), la zona sísmica del condado de Giles (GCSZ) y la zona sísmica del este de Tennessee (ETSZ). La CVSZ se encuentra dentro del Piamonte central a lo largo del río James e incluye los condados de Fluvanna, Goochland, Cumberland, Powhatan, Louisa, Albemarle, Buckingham, Hanover y Chesterfield, y las ciudades de Richmond y Charlottesville. La GCSZ se encuentra a lo largo del valle del río New en el condado de Giles, y se extiende hacia el suroeste, e incluye partes de los condados de Pulaski, Bland, Wythe, Montgomery, Grayson y Carroll. La ETSZ se extiende desde el norte de Alabama y Georgia, hacia el norte hasta el este de Tennessee, e incluye una pequeña porción del extremo suroeste de Virginia en el condado de Lee. Aunque estas tres zonas sísmicas delinean la mayor concentración de eventos sísmicos que han ocurrido en Virginia, todas las partes de la Commonwealth deben considerarse susceptibles a las sacudidas sísmicas, ya que todo el estado ha experimentado actividad sísmica en el pasado.

Este mapa muestra la ubicación de los epicentros de terremotos conocidos en Virginia.
La zona sísmica del este de Tennessee se muestra en verde, la zona sísmica del condado de Giles se muestra en azul
y la zona sísmica de Virginia Central se muestra en rosa.

Los mecanismos exactos de los terremotos de Virginia no se comprenden claramente. El Piamonte ha sido ensamblado pieza por pieza a través del tiempo geológico y está entrelazado con numerosas fallas de diferentes edades. La tensión residual puede hacer que estas fallas se reactiven en ocasiones, pero los patrones no están claros. La zona sísmica del condado de Giles puede estar asociada con la falla de Narrows, la falla de Saltville y/o una extensión de la falla de Holston Valley, o las tres. Estas fallas se dirigen hacia el este de Tennessee, que es una de las áreas con mayor actividad sísmica en los Estados Unidos continentales.

El epicentro de la 2011 5.8M El terremoto mineral se encuentra dentro de la zona sísmica de Virginia Central. Varias fallas conocidas están presentes en el área: la falla de Chopawamsic, la falla de Lakeside y la falla de Spotsylvania. Estas son fallas antiguas, relacionadas con eventos de placas tectónicas que cerraron y luego reabrieron el Océano Atlántico hace unos 200 millones de años. A pesar de que estas fallas son bastante antiguas y se consideran inactivas, continúan ocurriendo terremotos ocasionales.

Estructuras geológicas dentro de la Zona Sísmica de Virginia Central, Departamento de Energía de Virginia

 

La 66 de Publicaciones de Geology and Mineral Resource es una interpretación de la línea de perfil sísmico a lo largo de la64 Interestatal en Virginia Central. Esta publicación resulta útil para mostrar la estructura de la falla de la zona sísmica de Virginia Central. La interpretación de los geólogos en la imagen a continuación muestra varias fallas de festón en un régimen de cabalgamiento. Utilizando el tiempo de viaje bidireccional, el pequeño cuadro delimitador rojo muestra la ubicación propuesta 3.5 millas al sudoeste a lo largo del rumbo del 5. Terremoto de8M.

Interpretado 2línea sísmica -D a lo largo de la I-64 a través de la Zona Sísmica de Virginia Central (Publicación 66 ) (haga clic en la imagen para ver la línea en tamaño completo)

 

Monitoreo y Mapeo de Terremotos

El Observatorio Sismológico de Virginia Tech (VTSO) es una de las principales fuentes de datos sobre la actividad sísmica en la costa este central. En 1963, como parte del programa mundial, se instalaron sismómetros en Blacksburg. En 1977, varios sismómetros más fueron estacionados en la Commonwealth y operados por la División de Geología y Recursos Minerales de Virginia. Junto con el Centro de Investigación e Información sobre Terremotos (CERI) y la Red Sísmica Nacional de EE. UU., VTSO contribuye a la evaluación del peligro sísmico en el sureste de los Estados Unidos y compila un Catálogo de terremotos del sureste de los Estados Unidos.

Haga clic en este enlace para ver una lista de estaciones sísmicas activas en el sureste y ver los datos en tiempo real.

En 2014, el Programa de Geología y Recursos Minerales recibió una subvención de 3años financiada por la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA, por sus siglas en inglés) para identificar y mapear fallas en las regiones sísmicamente activas de Virginia, incluidas las zonas sísmicas de Virginia Central y el condado de Giles. Este proyecto se completó en 2017. Los entregables incluyeron una base de datos geográfica de ArcGIS de fallas y ubicaciones de terremotos, un informe sobre la historia de terremotos de Virginia (Publicación 185), una evaluación general del peligro de terremotos y materiales de divulgación para planificadores y gestión de emergencias.

Haga clic aquí para obtener más información sobre este estudio y descargar los entregables del proyecto.