Objeto de estudio
Estado del arte
Infraestructura
Recursos Materiales
Laboratorio de Instrumentación Geofísica
Es un área que se encarga apoyar el desarrollo de las actividades de monitoreo sísmico y volcánico a través del diseño de prototipos, prueba, mantenimiento preventivo/correctivo y calibración de instrumentos de medición, así como la implementación de soluciones basadas en Tecnologías de Información de vanguardia para la telemetría digital que permita el monitoreo remoto y la implementación de redes.
Laboratorio de Petrología
Este laboratorio está equipado en la actualidad con equipos e instrumentos para realizar la preparación de muestras geológicas (incluyendo suelos) y su análisis posterior en las mismas instalaciones o en otros laboratorios especializados según sean los requerimientos. Dentro de sus capacidades, se incluye el secado mediante un horno térmico y limpieza de muestras geológicas para efectuar a continuación otro tipo de análisis (radiocarbono y química entre ellos). Se cuenta en las instalaciones del CCT con un espacio físico para el resguardo de una cantidad limitada de muestras.
Basándose en el equipo del que se dispone, en este laboratorio se pueden realizar análisis granulométricos en seco (manual) de muestras granulares, como son los suelos, depósitos sedimentarios y volcánicos (del tipo piroclástico). La granulometría por tamizado, es un proceso mecánico mediante el cual se separan las partículas de una muestra geológica granular de acuerdo con sus diferentes tamaños. También es factible llevar a cabo algunos análisis petrográficos utilizando un microscopio óptico para secciones delgadas realizadas en otras instituciones, ya que por el momento no se cuenta con equipo para elaborar estos cortes delgados en el CCT.
Puesto Central de Registro
En las instalaciones del Puesto Central de Registro (PCR) del Centro de Ciencias de la Tierra de la Universidad Veracruzana se realizan las actividades de adquisición de datos, almacenamiento, procesamiento y visualización en tiempo real de los datos generados por las estaciones sísmicas que se comparten entre la UV, CENAPRED y el SSN. El PCR consta de la infraestructura de Tecnologías de Información dedicada que opera las 24 horas del día, los 365 días de año, para cumplir con su función de monitoreo continuo.
Recursos Técnicos
La Red Sísmica de Banda Ancha de Veracruz (RSBAV)
Esta red inició su operación a partir de 2013 con seis estaciones de banda ancha distribuidas a lo largo del estado de Veracruz (Figura 5) y su cobertura fue diseñada para complementar la del Servicio Sismológico Nacional en la región. Actualmente, está red está a cargo del Centro de Ciencias de la Tierra de la Universidad Veracruzana (CCTUV) y la Secretaría de Protección Civil de Veracruz y se encuentra integrada a la red nacional de estaciones de banda ancha del Servicio Sismológico Nacional mediante un Convenio de Colaboración Específico entre la UNAM y la Universidad Veracruzana. Dadas las características de alta calidad de los sitios, instrumentación y casetas, los datos que genera de manera continua son aplicables a las diversas técnicas utilizadas en la investigación. La Tabla 1 especifica la ubicación y la instrumentación de las estaciones que conforman la red sísmica de banda ancha del estado de Veracruz y la Figura 1 muestra su ubicación en un mapa.
Tabla 1 Localización de las estaciones de la Red Sísmica de Banda Ancha de Veracruz.
| Nombre de la estación | Localidad | Municipio | Coordenadas Geográficas | Instrumentación Sísmica | |
| Latitud | Longitud | ||||
| JAUV | Campo de la Luz | Coatepec | 19°21’50.6” | 96°48’08.50” | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial GURALP 5T y registrador Quanterra Q330 HR de 26 bits |
| PVUV | La Nueva Era | Playa Vicente | 17°42’45.10” | 95°48’07.38” | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial GURALP 5T y registrador Quanterra Q330 HR de 26 bits |
| CTUV | Tempoal (El Cantarito) |
Tempoal | 21°28’05.88” | 98°21’26.28” | Sismógrafo triaxial de banda ancha CMG-3T, acelerómetro triaxial 5T y registrador DM24S6 de 24 bits GURALP SYSTEMS |
| CXUV | Coxquihui | Coxquihui | 20°10’24.90” | 97°35’25.50” | Sismógrafo triaxial de banda ancha CMG-3T, acelerómetro triaxial 5T y registrador DM24S6 de 24 bits GURALP SYSTEMS |
| UXUV | Los Liberales | Uxpanapa | 17°19’05.00″ | 94°08’45.40″ | Sismógrafo triaxial de banda ancha CMG-3T, acelerómetro triaxial 5T y registrador DM24S6 de 24 bits GURALP SYSTEMS |
| PMUV | La Perla de San Martín | Catemaco | 18°32’42.20” | 95°07’22.12” | Sismógrafo triaxial de banda ancha CMG-3T, acelerómetro triaxial 5T y registrador DM24S6 de 24 bits GURALP SYSTEMS |
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En lo que respecta a las estaciones de la red de banda ancha del SSN, cuya ubicación fue determinante en la distribución de las de Veracruz, la Tabla 2 lista su ubicación y el tipo de instrumentos que se tienen ahí instalados.
Figura 1. Mapa de la distribución de los sitios seleccionados para la Red Sísmica de Banda Ancha de Veracruz (en amarillo) y en rojo las estaciones del SSN existentes. |
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Tabla 2. Estaciones sísmicas de banda ancha del SSN que complementan la cobertura regional de la Red Sísmica de Banda Ancha de Veracruz.
| Nombre de la estación | Ubicación | Coordenadas Geográficas | Instrumentación Sísmica | |
| Latitud | Longitud | |||
| LVIG | Laguna Verde, Veracruz | 19°43’22.80” | 96°25’01.20″ | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
| TUIG | Tuzandépetl, Veracruz | 96°25’01.20″ | 94°25’19.20″ | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
| DHIG | Demacú, Hidalgo | 20°18’03.60″ | 99°02’06.00” | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
| TPIG | Tehuacán, Puebla | 18°25’08.40″ | 97°21’43.20” | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
| OXIG | Oaxaca, Oaxaca | 17°04’22.80″ | 96°43’58.80″ | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
| CMIG | Matías Romero, Oaxaca | 17°05’27.60″ | 94°53’02.40” | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
| TGIG | Tuxtla Gutiérrez, Chiapas | 16°46’40.80″ | 93°07’19.20″ | Sismógrafo triaxial de banda ancha Streckeisen STS-2, acelerómetro triaxial FBA-23 y registrador Quanterra Q330 de 24 bits |
Fuente: http://www.ssn.unam.mx
Redes de monitoreo volcánico
La mayoría de las erupciones, tal vez todas, vienen precedidas por cambios geofísicos y/o geoquímicos en el estado del volcán, por ello es necesario establecer una vigilancia volcánica que se refiere a los estudios científicos que observan, registran y analizan sistemáticamente los cambios visibles o invisibles que ocurren en el volcán y en sus alrededores. Dichos cambios pueden ser detectados y medidos mediante redes de instrumentos y el empleo de técnicas especializadas (Tilling, 1989).
Los métodos de monitoreo sísmico y de deformación son utilizados para realizar medidas sistemáticas e interpretación diagnóstica de los modelos de comportamiento de la actividad volcánica. Las mediciones de las variaciones en la sismicidad y deformación del suelo han proporcionado datos confiables y son ampliamente usados en la vigilancia de los volcanes (Tilling, 1989). Adicionalmente se han incorporado otros métodos de monitoreo como el geoquímico de manantiales y el visual.
Las redes de monitoreo sísmico permiten detectar la intrusión y movimiento de magma o de los fluidos volcánicos que típicamente generan sismos detectables o vibraciones antes de una actividad eruptiva. La meta primaria del monitoreo sísmico es registrar, caracterizar e interpretar tal sismicidad en los pronósticos a corto plazo de las erupciones futuras o de los cambios en el curso de una erupción (Tilling, 1989). Existen varios tipos y categorías de eventos volcánicos que están asociados a procesos eruptivos, han sido identificados y clasificados en base a sus características rúbricas en el sismograma o en el mecanismo de fuente inferido (p.e. Minakami, 1974; Koyanagi, 1968; Malone, 1983, etc.).
En México sólo los volcanes Popocatépetl y de Fuego de Colima cuentan con redes sísmicas en tiempo real, que han registrado la actividad sísmica y en conjunto con datos de otros monitoreos, han permitido realizar estudios sobre sismicidad volcánica que han servido para la elaboración de pronósticos a corto, mediano y largo plazo (Macías, 2005).
Red de monitoreo sísmico del volcán Citlaltépetl o Pico de Orizaba
Para el monitoreo del volcán Citlaltépetl, el Centro de Ciencias de la Tierra de la Universidad Veracruzana y el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED) dieron inicio a los trabajos de instrumentación a través de la instalación de una red sísmica básica compuesta por tres estaciones con una distribución aproximadamente triangular. En marzo de 1998, se instaló la primera estación sísmica en este volcán denominada Halcón (Figura 2a), la cual es de tipo analógica y consta de un sismómetro de periodo corto uniaxial Mark L4C con frecuencia natural de 1 Hz. En junio del 2001, se puso en marcha la estación sísmica analógica que recibió el nombre Chipe (Figura 2b) que incluye un sensor triaxial de periodo corto Mark L4C y en 2004, se instaló la tercera estación analógica llamada Halcón II (Figura 2c) que estuvo conformada por un sismómetro uniaxial Mark L4C de 1 Hz y cuya operación fue cancelada por actos de vandalismo. Las estaciones que actualmente son operativas (Halcón y Chipe) envían sus señales al Centro de Ciencias de la Tierra de la Universidad Veracruzana en Xalapa y al CENAPRED por medio de enlaces telemétricos.
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Figura 2. Estaciones de monitoreo sísmico del volcán Pico de Orizaba: (a) Halcón, (b) Chipe y (c) Halcón II.
Red de monitoreo sísmico del volcán San Martín Tuxtla
Esta red consta de tres estaciones sísmicas digitales, dos de banda ancha con sismómetros Guralp CMG-6TD (RAUV y CZUV) y una de banda muy ancha (PMUV) que consiste en un sismómetro Guralp CMG-3T y un acelerómetro CMG-5T y que por su ubicación estratégica, aporta datos para el estudio de la sismicidad del volcán y la tectónica de la región. Los datos registrados de PMUV se envían al SSN empleando enlace satelital. La Tabla 3 desglosa la ubicación de cada sitio y su instrumentación. En la Figura 2 se presenta el mapa con la distribución de estaciones en este volcán para su monitoreo sísmico permanente.
Tabla 2.5 Red de monitoreo sísmico del volcán San Martín Tuxtla, Veracruz.
| Nombre de la estación | Localidad | Municipio | Coordenadas Geográficas | Instrumentación Sísmica | |
| Latitud | Longitud | ||||
| RAUV | Revolución de Arriba | San Andrés Tuxtla | 18°35’51.90” | 95°11’42.60” | Sismógrafo triaxial de banda ancha, modelo CMG-6TD de manufactura GURALP SYSTEMS |
| CZUV | El Cenizo | San Andrés Tuxtla | 18°32’55.00” | 95°13’14.20” | Sismógrafo triaxial de banda ancha, modelo CMG-6TD de manufactura GURALP SYSTEMS |
| PMUV | La Perla de San Martín | Catemaco | 18°32’42.20” | 95°07’22.12” | Sismógrafo triaxial de banda ancha DM24S6, acelerómetro triaxial 5T y registrador DM24S6 de 24 bits GURALP SYSTEMS |
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Figura 3. Mapa con la distribución de estaciones para el monitoreo sísmico del volcán San Martín Tuxtla. Por su ubicación estratégica, la estación PMUV forma parte de esta red y se le utiliza simultáneamente para el estudio de la tectónica regional.
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Glosario de términos
Acelerógrafo
Instrumento que registra la aceleración del suelo en función del tiempo en el campo cercano.
Acelerograma
Es el registro de la aceleración en función del tiempo.
Acelerómetro
Sensor que se utiliza para medir aceleraciones del suelo en función del tiempo.
Ciclo sísmico
Define el periodo de tiempo entre la ocurrencia de terremotos sucesivos en una fuente sismogénica (falla) y los procesos físicos que generan estos terremotos.
Corteza
Parte de la Tierra por encima de la discontinuidad de Mohorovicic, menos densa que el manto. La corteza en zonas continentales incluye áreas de tierras secas, lagos y las plataformas continentales. La corteza oceánica es aquella que existe al fondo del océano profundo.
Distancia epicentral
Define la longitud del círculo máximo entre el epicentro y una estación de registro, medida en grados o km.
Epicentro
Es la proyección del foco sobre la superficie de la Tierra.
Estación
La ubicación de un instrumento para registrar sismos, sea sismógrafo y/o acelerógrafo.
Falla
Una fractura o zona de fracturas de la roca sobre un plano donde han ocurrido desplazamientos de un lado respecto del otro ya sea en sentido vertical, horizontal o transversal. Se denominan fallas activas aquellas que han sufrido algún desplazamiento en los dos últimos millones de años o en las que se observa alguna actividad sísmica.
Hipocentro o foco
Área donde se libera la energía debido a la transformación de energía elástica y plástica en energía en forma vibratoria que se manifiesta en forma de onda sísmica.
Ingeniería Sísmica
La aplicación de los conocimientos de los sismos y las vibraciones del suelo al diseño y la construcción de obras civiles y obras públicas para proporcionar protección a vidas y a recursos en caso de un terremoto.
Intensidad
Parámetro que indica el efecto de las sacudidas en un lugar afectado por un sismo. Se mide a través de las reacciones de las personas, del grado de destrozos producidos en las construcciones y por las perturbaciones provocadas en el terreno (grietas, deslizamientos, desprendimientos, etc.). Las escalas más empleadas son las de Mercalli Modificada, M.S.K. y la Escala Macro Sísmica Europea (EMS).
Isosista
Curva en un mapa mostrando lugares de igual nivel de intensidad.
Litosfera
Dícese a la parte rígida más exterior de la Tierra que está compuesta por la corteza y la parte superior del manto hasta una profundidad del orden de 100 km. La litosfera es más dura que la Astenósfera.
Magnitud
Parámetro ideado por Richter, indica el tamaño y la energía liberada por el terremoto en forma de ondas sísmicas. La escala de magnitud no tiene límites, aunque no se han observado terremotos de magnitud superiores a nueve grados. Se calcula tomando el logaritmo en base 10 de algún tipo de onda con una corrección por la distancia del epicentro al hipocentro.
Microsismos
Terremotos muy pequeños detectables solamente con aparatos muy sensibles situados a muy corta distancia de su origen y pueden estar asociados a procesos de ajuste en las capas superiores de la corteza terrestre o a corrimientos muy pequeños de las fallas.
Ondas sísmicas
Ondas elásticas en la Tierra, normalmente generada por un terremoto o una explosión.
Ondas superficiales
Ondas sísmicas que solo se propagan en la superficie de la Tierra (ondas Rayleigh y Love).
Peligro sísmico
Es la probabilidad de que haya un movimiento fuerte de cierta intensidad en un lugar dentro de un período de tiempo específico.
Placa tectónica
Parte de la litosfera de la Tierra, grande y relativamente rígida, que se mueve en relación con otras partes de la litosfera sobre zonas más profundas del interior de la Tierra. Las placas chocan en zonas de convergencia y se separan en zonas de divergencia.
Precursores o premonitores
Terremotos más pequeños que ocurren antes del terremoto principal. Estos no son lo suficientemente regulares como para poder predecir los sismos de máxima magnitud.
Profundidad focal
Profundidad del foco por debajo de la superficie de la Tierra.
Recurrencia
Es la relación entre la magnitud y la frecuencia de ocurrencia de los sismos en una región.
Réplicas
Terremotos más pequeños que ocurren después de un terremoto. Después que se produce un terremoto grande, es posible esperar que ocurran muchos sismos de menor tamaño, en la vecindad del hipocentro del sismo principal. A estos pequeños temblores se les denomina réplicas.
Riesgo sísmico
El riesgo relativo es el peligro de terremoto en un lugar comparado con otro. El riesgo probabilístico es la probabilidad de ocurrencia de un terremoto dentro de una región en un intervalo determinado de tiempo.
Sismicidad
Término que describe la actividad sísmica en una cierta área geográfica.
Sismógrafo
Instrumento que registra los movimientos de la superficie de la Tierra en función del tiempo y que son causados por ondas sísmicas (terremotos).
Sismómetro de banda ancha
Sensor de velocidad del movimiento del suelo que tiene su respuesta casi constante en un rango amplio de frecuencias, entre 0.08-10 Hz.
Sismograma
Registro producido por un sismógrafo.
Sismología
Ciencia que estudia los terremotos, fuentes sísmicas y propagación de ondas sísmicas a través de la Tierra.
Sismómetro
Sensor que responde al movimiento del suelo y que es el componente principal de un sismógrafo.
Tectónica de placas
Teoría del movimiento e interacción de placas que explica a los terremotos, volcanes y formación de montañas como consecuencia de grandes movimientos de la superficie de la tierra.
Terremoto o sismo
Movimiento repentino y violento que se origina en la corteza o manto superior de la Tierra.
Vulnerabilidad sísmica
Parámetro que indica lo propensa que es una construcción a sufrir daños por efecto de un terremoto. Se mide por el grado de daño que puede causar en la construcción una sacudida sísmica de una cierta intensidad. La vulnerabilidad está en función del tipo de construcción y del estado de degradación de la edificación.
Zonificación sísmica
Mapa de una región que indica áreas donde el nivel de peligrosidad sísmica es casi constante o donde se exigen los mismos criterios para el diseño sismorresistente.
Sabías qué
