conceptos teoricos sobre sismologia

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Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres 
 
CONCEPTOS BASICOS DE SISMOLOGIA 
PARA INGENIEROS 
 
MSc. Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa 
FORO 
IMPORTANCIA DE LAS REDES ACELEROGRÁFICAS 
PARA LA DEFINICIÓN DE PARÁMETROS DE DISEÑO 
SISMORRESISTENTE 
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA 
Facultad de Ingeniería Civil 
CENTRO PERUANO JAPONÉS DE INVESTIGACIONES 
SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES - CISMID 
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SISMOLOGÍA 
Es una rama joven de la geofísica que estudia los sismos y las 
propiedades elásticas de la tierra, basándose en las 
propiedades de las ondas sísmicas que se propagan en el 
interior de la Tierra y examinando los procesos de las fuentes 
sísmicas. Es una ciencia joven, gran parte de sus métodos e 
instrumentos de observación fueron desarrollados a lo largo del 
siglo XX. 
INGENIERÍA SISMICA 
Especialidad de la Ingeniería Civil que estudia el 
comportamiento del suelo (Ingeniería Geotécnica: 
Microzonificación Sísmica) y las estructuras (Ingeniería 
Estructural: Riesgo Sísmico) durante la ocurrencia de un 
sismo. 
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SISMOS 
Vibraciones de la corteza terrestre causada por 
ondas sísmicas que se generan por súbita 
liberación de energía elástica acumulada en la 
corteza y parte superior del manto terrestre 
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Estructura de la Tierra 
CORTEZA: Comienza 
en la superficie de la 
Tierra y llega hasta una 
profundidad promedio 
de 35 km. Es 
completamente sólido y 
fracturable 
MANTO: Comprende 
desde la parte inferior de 
la corteza hasta una 
profundidad de 2900 km. 
Por las condiciones de 
temperatura y presión el 
material se encuentra en 
un estado entre sólido y 
plástico. 
NUCLEOS: Exterior con espesor aproximado de 2300 km y esta comprendido entre 2900 y 5200 
km de profundidad; por alta temperatura es de estado líquido. Interior es el centro de la Tierra y 
tiene un diámetro de 2340 km.; es sólido. 
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Estructura de la Tierra 
La actividad sísmica se desarrolla en 
la cubierta rígida de la Tierra, que 
toma por nombre LITOSFERA y esta 
formado por la Corteza y parte del 
manto superior. Tiene un espesor 
promedio de 100 km. 
Es una zona débil que separa 
el manto superior del 
inferior. Las rocas plásticas y 
parcialmente fundidas de la 
ASTENOSFERA, de 100 km 
de grosor, permiten a los 
continentes trasladarse por la 
superficie terrestre. 
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Se divide en 28 
placas tectónicas 
rígidas (principales 
y secundarias) 
Estructura de la Tierra 
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Placa de 
Nazca Placa 
Sudamericana 
Placa 
Norteamericana 
Placa de Antartida 
Placa de 
Cocos 
Placa del 
Caribe 
Placa del 
Pacífico 
Placa 
Africana 
Placa 
Euroasiática 
Placa 
Indoaustraliana 
Placa 
Filipina 
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Teoría sobre generación de sismos 
 
El metereólogo alemán ALFREDO 
WEGENER en 1912 sostenía que 
en sus comienzos, hace 200 
millones de años aproximadamente, 
los continentes formaban una gran 
masa única llamada PANGEA, que 
después se fraccionaria hasta llegar 
a formar los que actualmente son los 
diversos continentes. 
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Placas Tectónicas 
Convergentes.- En este tipo las 
placas han tenido una “colisión” 
y, por lo general, ocurre que una 
de ellas (la de mayor densidad) 
penetra por debajo de la otra. 
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TECTONICA DE PLACAS 
 
Las placas tectónicas se mueven arrastradas por el material 
que las suprayace teniendo velocidades del orden de 
cm/año. Las velocidades y, en ciertos casos, las direcciones 
de movimiento entre placas son diferentes lo que da lugar a 
interacciones en las fronteras de dichas placas. 
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CENTRO PERUANO 
JAPONÉS DE 
INVESTIGACIONES 
SÍSMICAS 
Y MITIGACIÓN DE 
DESASTRES - 
CISMID 
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Animación de Onda de Compresión (Onda P) 
Deformación de material consiste de alternancia entre compresion y dilatacion. Movimiento 
de partícula es paralelo a la dirección de propagación (longitudinal). El material retorna a 
su forma original después del paso de la onda. 
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Movimiento de partícula consiste de un movimiento transversal que es perpendicular a 
la dirección de propagación de la onda. El movimiento de la partícula mostrado aqui es 
vertical pero puede estar en cualquier dirección; el material retorna a su forma original 
después del paso de la onda. 
Animación de Onda de Corte (Onda S) 
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JAPONÉS DE 
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SÍSMICAS 
Y MITIGACIÓN DE 
DESASTRES - 
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Animación de Onda Rayleigh 
Movimiento de partícula consiste de movimientos elipticos en el plano vertical y 
paralelo a la dirección de propagación. La amplitud del movimiento decrece con la 
profundidad. El material retorna a su forma original después del paso de la onda. 
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Animación de Onda Love 
Movimiento de partícula consiste de alternancia de movimiento transversal que es 
horizontal y perpendicular a la dirección de propagación. La amplitud del 
movimiento decrese con la profundidad. El material retorna a su forma original 
después del paso de la onda. 
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Placas Tectónicas 
HIPOCENTRO 
O FOCO 
EPICENTRO 
CIUDAD 
Distancia epicentral 
Distancia hipocentral 
Características de los sismos 
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Como Richter definió esta magnitud utilizando información de la red sísmica de California 
y la utilizó para sismos en esta región es de hecho una escala local razón por la 
que Richter le llamó magnitud local. 
MAGNITUD SÍSMICA 
La magnitud es una medida instrumental indirecta que relaciona la energía sísmica 
liberada en el foco y transmitida por ondas sísmicas. La magnitud es un valor que no 
depende del lugar de observación. Indica el tamaño de un sismo. 
La magnitud local (ML) fue inicialmente definida por 
Richter (1935) para los terremotos del Sur de California 
como el logaritmo decimal de la máxima amplitud expresada 
en micrones (10
- 6
 m), del registro obtenido en un sismógrafo 
Wood-Anderson. Matemáticamente es la diferencia: 
 ML= log A - log Ao donde: 
A = Amplitud máxima registrada en una estación por un sismógrafo de torsión Wood-
Anderson (amplificación 2800, período 0.85 s y un factor de amortiguamiento igual a 0.8). 
 
Ao = Máxima amplitud del temblor patrón. El temblor patrón, de magnitud cero se define 
como aquel que, teniendo su epicentro a 100 Km de distancia, deja una traza de una 
micra en el registro o sismograma producido por un sismógrafo Wood-Anderson 
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Magnitud de Momento Sísmico (Mw) 
Una manera cualitativa del tamaño de un terremoto es midiendo la dislocación de los 
materiales terrestres que intervienen en la generación del terremoto. 
La escala Mw , fue introducida por Kanamori en 1977 y se llama magnitud de momento 
sísmico: 
 Mw = (2/3) log Mo – 10.7 
donde el momento sísmico escalar Mo se determina a 
partir del espectro de amplitudes para bajas frecuencias 
(zona plana del espectro de amplitudes). Esta escala de 
magnitud es válida para todo el rango de valores, mientras 
que las demás se saturan, es decir, no dan valores fiables 
a partir de un cierto valor. El momento sísmico escalar Mo 
(en N-m y dyn-cm) es definido por la forma: Mo = m Du S 
donde: u D = Valor medio de la dislocación (desplazamiento relativo de la fractura). 
S = Área de la fractura. m = Coeficiente de rigidez del medio en que se ha producido. 
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INTENSIDAD SÍSMICA 
Es el parámetro de mayor interés en Ingeniería y se obtiene determinando 
los efectos que el terremoto a ocasionado sobre la naturaleza, estimando 
cualitativamente los daños producidos a las construcciones y como el ser 
humano lo ha percibido. 
Las escalas mas utilizadas son la Mercalli Modificada (MM) y la MSK. La 
primera propuesta por Mercalli en 1902, modificada por Wood y Newman 
en 1931 y Richter en 1956. La segunda se debe a los trabajos de 
Medvedev, Sponheuer y Kernik en 1967. 
La inmensa mayoría del daño ocasionado por los terremotos corresponde a 
sismos con intensidad superior a VII en la escala MM. 
La intensidad es de gran interés para el Ingeniero en cuanto es una medida 
de la fuerza del movimiento del terreno y el grado con que la vibración es 
sentida. Además, es el único parámetro de tamaño aplicable directamente 
a la época no instrumental. 
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Tavera et al (IGP), 2007 
del sismo de Pisco de 2007 
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- 28/10/1746 - Lima - Magnitud 9.0 
• 13/08/1868 – Arica - Magnitud 9.0 
• 24/05/1940 - Lima - Magnitud 8.2 
• 17/10/1966 – Lima - Magnitud 8.1 
• 31/05/1970 - Ancash - Magnitud 7.8 
• 03/10/1974 – Lima - Magnitud 7.6 
- - 12/11/1996 – Nazca, Ica, Magnitud 7.7 
• 23/06/2001 – Atico, Arequipa - Magnitud 8.2 
• 15/08/2007 – Pisco, Ica - Magnitud 7.9 
Principales Sismos en Perú 
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Terremoto de 
Ancash del 31 de 
Mayo de 1970 
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¿POR QUE 
COLAPSAN LAS 
EDIFICACIONE
S? 
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Sismo de Nazca del 12 
Noviembre de 1996 
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Sismo de Atico, 
Arequipa del 23 
de Junio de 2001 
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Sismo de Pisco, 15 
de Agosto de 2007 
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EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO PARA LA CIUDAD DE LIMA 
Acelerogramas Sintéticos en la Roca Base (Pulido et al, 2011) 
Aceleraciones máximas probables 
(Roca base) 
 Escenario sísmico con ruptura en el 
extremo norte de la falla 
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EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO PARA LA CIUDAD DE LIMA 
Valores de PGA y PGV para el escenario sísmico más desfavorable 
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Ejemplo: Microzonificación Sísmica: 
Distrito de San Juan de Miraflores 
Creación: Ley Nº15382, Enero1965 
Límites: 
• Norte, Oeste – Santiago de Surco 
 Chorrillos 
• Este – Villa María del Triunfo 
• Sur – Villa El Salvador 
 Chorrillos 
Área: 24 km² 
Población: 362 000 hab. aprox. 
 
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Identificación de Perfiles de Rocas en Taludes Existentes 
Ensayo de Penetración Estándar (SPT), Excavaciòn de calicatas 
EXPLORACIÓN DE SUELOS 
Talud T-03, ubicado en la 
calle Los Próceres de Urb. 
América, se expone 4.5 m 
de roca calcárea con 
coloración abigarrada. 
Ensayo SPT-02, ubicado en la 
asociación de viviendas 
PROFAM, de coordenada UTM: 
286725 m E y 8651841 m S. 
Calicata C-23 de 0.00 a 
1.70 m se tiene material 
de relleno y desechos, 
luego una losa de 
concreto simple de 10 cm 
de espesor y de 1.80 a 
3.0 m arena mal gradada. 
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MAPA DE 
UBICACIÓN DE 
CALICATAS, 
TALUDES, SPT, 
INFORMACIÓN 
RECOPILADA Y 
EJECUTADA 
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MAPA DE MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA 
Permita identificar zonas 
favorables y desfavorables para la 
cimentación de edificaciones 
convencionales, según el tipo de 
suelo en cada zona propuesta. 
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Características dinámicas del suelo 
Mapa de ubicación de puntos de microtremores 
La medición de microtremores se 
realiza para conocer el período de 
oscilación lateral del suelo, parámetro 
dinámico que define el 
comportamiento sísmico de un 
determinado lugar. 
 
Medición de microtremores 
LEYENDA
Microtremores Recopilados!
Microtremores Ejecutados!
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Características dinámicas del suelo 
Mapa de Zonas de Isoperiodos 
Con los resultados 
de las mediciones de 
microtremores, 
ensayos de onda de 
corte y arreglos de 
microtremores se 
obtiene el Mapa de 
Isoperiodos, que 
permite conocer las 
características 
dinámicas de 
vibración del suelo. 
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MAPA DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA 
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Mapa de Microzonificación Sísmica 
para Lima Metropolitana y Región 
Callao al Año 2018 
Presupuesto: Programa PP 068 del 
MEF – Programa Nuestras Ciudades 
(PNC) DEL MVCS y CENEPRED 
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