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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A1 - Terremotos y Secuencias Sísmicas
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4468
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Acumulación y liberación de energía elástica
Grupo causal: ¿Qué origina el terremoto y cómo se caracteriza su tamaño?
Grupo 2: Grupo 2: Frecuencia–magnitud regional
Grupo causal: ¿Cómo cambia el número de terremotos con la magnitud?
Grupo 3: Grupo 3: Grandes terremotos de subducción
Grupo causal: ¿Cómo se expresa espacial y cinemáticamente una gran ruptura de subducción?
Grupo 4: Grupo 4: Secuencia sísmica temporal
Grupo causal: ¿Cómo se organiza y decae temporalmente una secuencia sísmica?
Grupo 5: Grupo 5: Reactivación por presión de poro
Grupo causal: ¿Cómo la inyección de fluidos facilita el deslizamiento de fallas inactivas?
Grupo 6: Grupo 6: Migración por difusión de presión
Grupo causal: ¿Cómo se desplaza espacialmente la sismicidad inducida con el tiempo?
Grupo 7: Grupo 7: Redistribución de esfuerzo y respuesta vecina
Grupo causal: ¿Cómo un terremoto mayor modifica la sismicidad de fallas vecinas?
ID:1642
Grupo 1: Grupo 1: Acumulación y liberación de energía elástica
Descripción
Grupo causal: ¿Qué origina el terremoto y cómo se caracteriza su tamaño?
Pregunta clave: ¿Qué origina el terremoto y cómo se caracteriza su tamaño?
Un terremoto es la liberación súbita de la energía elástica que se había ido acumulando dentro de una zona de falla, y la magnitud de esa liberación súbita queda caracterizada por el momento sísmico del propio terremoto, una cantidad proporcional al área de la falla que se rompió, al deslizamiento promedio que esa falla sufrió, y a la rigidez de la roca en la que ocurrió la ruptura. Cuando ocurre un terremoto mayor, además, ese mismo terremoto redistribuye el esfuerzo mecánico hacia las fallas vecinas, y esa redistribución del esfuerzo puede tanto activar como inhibir la sismicidad de esas fallas vecinas, dependiendo de cómo quede orientada cada una de ellas respecto a la liberación súbita de energía elástica con la que empezó esta descripción. La sismicidad inducida por la inyección de fluidos, ya sea en pozos profundos o en embalses, reactiva fallas preexistentes que llevaban tiempo inactivas: el fluido inyectado eleva la presión del agua dentro de los poros de la roca, y esa mayor presión de poro reduce la presión efectiva que mantiene a la falla firmemente cerrada, de modo que la falla necesita mucha menos fuerza adicional para deslizar de nuevo.
ID:3547
Grupo 2: Grupo 2: Frecuencia–magnitud regional
Descripción
Grupo causal: ¿Cómo cambia el número de terremotos con la magnitud?
Pregunta clave: ¿Cómo cambia el número de terremotos con la magnitud?
El número de terremotos que ocurren en una región determinada sigue una relación empírica muy consistente entre la frecuencia de esos terremotos y su magnitud: el número de eventos decae de forma logarítmica a medida que aumenta la magnitud, de modo que por cada unidad adicional de magnitud ocurren aproximadamente diez veces menos terremotos que en la unidad de magnitud anterior. Los terremotos de subducción más grandes, con una magnitud de momento superior a ocho coma cinco o incluso a nueve, son los más energéticos de todos: la ruptura del contacto entre las dos placas tectónicas puede extenderse a lo largo de varios cientos de kilómetros y generar deslizamientos cosísmicos de decenas de metros a lo largo de ese contacto. Un terremoto es la liberación súbita de la energía elástica que se había ido acumulando dentro de una zona de falla, y la magnitud de esa liberación súbita queda caracterizada por el momento sísmico del propio terremoto, una cantidad proporcional al área de la falla que se rompió, al deslizamiento promedio que esa falla sufrió, y a la rigidez de la roca en la que ocurrió la ruptura. La secuencia típica de uno de estos terremotos de subducción incluye primero una serie de sismos precursores, después el propio evento principal, y finalmente una larga secuencia de réplicas cuya frecuencia va decayendo con el tiempo según una relación empírica bien conocida en sismología.
ID:3548
Grupo 3: Grupo 3: Grandes terremotos de subducción
Descripción
Grupo causal: ¿Cómo se expresa espacial y cinemáticamente una gran ruptura de subducción?
Pregunta clave: ¿Cómo se expresa espacial y cinemáticamente una gran ruptura de subducción?
Los terremotos de subducción más grandes, con una magnitud de momento superior a ocho coma cinco o incluso a nueve, son los más energéticos de todos: la ruptura del contacto entre las dos placas tectónicas puede extenderse a lo largo de varios cientos de kilómetros y generar deslizamientos cosísmicos de decenas de metros a lo largo de ese contacto. Un terremoto es la liberación súbita de la energía elástica que se había ido acumulando dentro de una zona de falla, y la magnitud de esa liberación súbita queda caracterizada por el momento sísmico del propio terremoto, una cantidad proporcional al área de la falla que se rompió, al deslizamiento promedio que esa falla sufrió, y a la rigidez de la roca en la que ocurrió la ruptura. Cuando ocurre un terremoto mayor, además, ese mismo terremoto redistribuye el esfuerzo mecánico hacia las fallas vecinas, y esa redistribución del esfuerzo puede tanto activar como inhibir la sismicidad de esas fallas vecinas, dependiendo de cómo quede orientada cada una de ellas respecto a la liberación súbita de energía elástica con la que empezó esta descripción. La secuencia típica de uno de estos terremotos de subducción incluye primero una serie de sismos precursores, después el propio evento principal, y finalmente una larga secuencia de réplicas cuya frecuencia va decayendo con el tiempo según una relación empírica bien conocida en sismología.
ID:3549
Grupo 4: Grupo 4: Secuencia sísmica temporal
Descripción
Grupo causal: ¿Cómo se organiza y decae temporalmente una secuencia sísmica?
Pregunta clave: ¿Cómo se organiza y decae temporalmente una secuencia sísmica?
La secuencia típica de uno de estos terremotos de subducción incluye primero una serie de sismos precursores, después el propio evento principal, y finalmente una larga secuencia de réplicas cuya frecuencia va decayendo con el tiempo según una relación empírica bien conocida en sismología. El número de terremotos que ocurren en una región determinada sigue una relación empírica muy consistente entre la frecuencia de esos terremotos y su magnitud: el número de eventos decae de forma logarítmica a medida que aumenta la magnitud, de modo que por cada unidad adicional de magnitud ocurren aproximadamente diez veces menos terremotos que en la unidad de magnitud anterior.
ID:3550
Grupo 5: Grupo 5: Reactivación por presión de poro
Descripción
Grupo causal: ¿Cómo la inyección de fluidos facilita el deslizamiento de fallas inactivas?
Pregunta clave: ¿Cómo la inyección de fluidos facilita el deslizamiento de fallas inactivas?
La sismicidad inducida por la inyección de fluidos, ya sea en pozos profundos o en embalses, reactiva fallas preexistentes que llevaban tiempo inactivas: el fluido inyectado eleva la presión del agua dentro de los poros de la roca, y esa mayor presión de poro reduce la presión efectiva que mantiene a la falla firmemente cerrada, de modo que la falla necesita mucha menos fuerza adicional para deslizar de nuevo. El comportamiento esperado de esta sismicidad inducida es que migre siguiendo el frente de difusión de la presión de poro a medida que el fluido inyectado se extiende por la roca, alejándose del punto de inyección con el paso del tiempo. Un terremoto es la liberación súbita de la energía elástica que se había ido acumulando dentro de una zona de falla, y la magnitud de esa liberación súbita queda caracterizada por el momento sísmico del propio terremoto, una cantidad proporcional al área de la falla que se rompió, al deslizamiento promedio que esa falla sufrió, y a la rigidez de la roca en la que ocurrió la ruptura.
ID:3551
Grupo 6: Grupo 6: Migración por difusión de presión
Descripción
Grupo causal: ¿Cómo se desplaza espacialmente la sismicidad inducida con el tiempo?
Pregunta clave: ¿Cómo se desplaza espacialmente la sismicidad inducida con el tiempo?
El comportamiento esperado de esta sismicidad inducida es que migre siguiendo el frente de difusión de la presión de poro a medida que el fluido inyectado se extiende por la roca, alejándose del punto de inyección con el paso del tiempo. La sismicidad inducida por la inyección de fluidos, ya sea en pozos profundos o en embalses, reactiva fallas preexistentes que llevaban tiempo inactivas: el fluido inyectado eleva la presión del agua dentro de los poros de la roca, y esa mayor presión de poro reduce la presión efectiva que mantiene a la falla firmemente cerrada, de modo que la falla necesita mucha menos fuerza adicional para deslizar de nuevo. Cuando ocurre un terremoto mayor, además, ese mismo terremoto redistribuye el esfuerzo mecánico hacia las fallas vecinas, y esa redistribución del esfuerzo puede tanto activar como inhibir la sismicidad de esas fallas vecinas, dependiendo de cómo quede orientada cada una de ellas respecto a la liberación súbita de energía elástica con la que empezó esta descripción.
ID:3552
Grupo 7: Grupo 7: Redistribución de esfuerzo y respuesta vecina
Descripción
Grupo causal: ¿Cómo un terremoto mayor modifica la sismicidad de fallas vecinas?
Pregunta clave: ¿Cómo un terremoto mayor modifica la sismicidad de fallas vecinas?
Cuando ocurre un terremoto mayor, además, ese mismo terremoto redistribuye el esfuerzo mecánico hacia las fallas vecinas, y esa redistribución del esfuerzo puede tanto activar como inhibir la sismicidad de esas fallas vecinas, dependiendo de cómo quede orientada cada una de ellas respecto a la liberación súbita de energía elástica con la que empezó esta descripción. La sismicidad inducida por la inyección de fluidos, ya sea en pozos profundos o en embalses, reactiva fallas preexistentes que llevaban tiempo inactivas: el fluido inyectado eleva la presión del agua dentro de los poros de la roca, y esa mayor presión de poro reduce la presión efectiva que mantiene a la falla firmemente cerrada, de modo que la falla necesita mucha menos fuerza adicional para deslizar de nuevo. Un terremoto es la liberación súbita de la energía elástica que se había ido acumulando dentro de una zona de falla, y la magnitud de esa liberación súbita queda caracterizada por el momento sísmico del propio terremoto, una cantidad proporcional al área de la falla que se rompió, al deslizamiento promedio que esa falla sufrió, y a la rigidez de la roca en la que ocurrió la ruptura. El comportamiento esperado de esta sismicidad inducida es que migre siguiendo el frente de difusión de la presión de poro a medida que el fluido inyectado se extiende por la roca, alejándose del punto de inyección con el paso del tiempo.
ID:3553