LA SERIE SISMICA
En concreto, desde el día 2 de diciembre de 2020, hasta la fecha (última semana de febrero),han sido registrados por la red sísmica nacional casi 2000 terremotos (concretamente 1910) en la zona de Atarfe-Santa Fe- Vegas del Genil. siendo 31 de ellos de magnitud superior a 3, destacando los ocurridos los días 23, 26 (3) y 28 de enero con magnitudes en la escala Richter de 4.4, 4.1, 4.2, 4.4 y 4.4 respectivamente e intensidad macrosísmica entre V y VI (escala macrosísmica EMS98). La Intensidad Macrosísmica es un parámetro que representa de forma global el movimiento del suelo debido a un terremoto en una localidad, a partir de los daños producidos y de los efectos en las personas y en los objetos. Intensidad V-VI significa que los terremotos han sido sentidos en el exterior y que han producido daños menores (no estructurales) en edificaciones como caída de objetos, falsos techos o azulejos, fisuras y grietas en la unión de los elementos estructurales (forjados, pilares, etc) con los paramentos interiores (paredes de ladrillo, bloques, muros, etc), grietas en los enlucidos de yeso y pinturas… (yo mismo he sido uno de los damnificados).
La profundidad media de los terremotos ha sido de 5.6 Km, localizándose el más profundo entorno a los 15 Kms y los más superficiales a 1 km, es decir, terremotos muy superficiales, lo que ha provocado que se hayan sentido con más intensidad y hayan producido más daño. A esto debemos añadir la composición de los materiales de relleno dela Vega de Granada y la altura del nivel freático para comprender por qué tantos terremotos de relativa baja magnitud han sido sentidos y han provocado tantos desperfectos en las viviendas de la zona.
¿A QUE SE DEBEN ESTOS TERREMOTOS?
Granada y gran parte de su Área Metropolitana, se encuentran sobre una de las mayores cuencas intramontañosas del Neógeno y Cuaternario de las Cordilleras Béticas (sur de España). La Cuenca de Granada experimenta una deformación activa a la que se asocia una actividad sísmica bastante superficial, de baja a moderada magnitud, aunque de forma ocasional con intensidad significativa. Todo ello, hacen de la provincia de Granada una de las regiones con mayor actividad y más peligrosidad sísmica de España, fruto de la convergencia entre la placa Africana y Euroasiática. Desde hace millones de años la placa tectónica africana y la ibérica chocan a una velocidad media de 5 mm/año, y cada cierto tiempo, como consecuencia de esa fricción, la energía acumulada escapa por la parte más frágil de la corteza terrestre. O sea, por las fallas.
El comportamiento de estas fallas viene condicionado por el tipo de material o roca sobre los que se desarrolla, así pues, en materiales que tienen un comportamiento plástico (arcillas, margas, yesos…), la deformación producida por el empuje es continua y no produce terremotos. Por el contrario, si afecta a rocas compactas, más o menos resistentes (calizas, dolomías, esquistos, etc) como las que existen alrededor de la Vega de Granada, las deformaciones producidas por el empuje tienden a acumularse y es cuando se producen los terremotos. A estas fallas las denominamos fallas sismogénicas.
Desde el punto de vista tectónico, las Cordilleras Béticas están actualmente sometidas a esfuerzos compresivos en dirección NO-SE a NNO-SSE junto con extensión en dirección NE-SO a ENE-OSO, ambos acomodados por pliegues y fallas activas. La vega de Granada, epicentro del enjambre sísmico que nos viene afectando desde hace mes y medio, está atravesada por un sistema de fallas normales paralelas (hasta 10 activas) generadas en el Cuaternario, con orientación NO-SE, y longitud entre 5 y 10 Kms, destacando por su actividad, las fallas de Atarfe (Sierra Elvira), Pinos Puente, Alitaje, Santa Fé, Pedro Ruiz y Alhendín-Belicena (base de datos QAFI del IGME).
Estas fallas, atraviesan la vega en dirección NW-SE y probablemente se enraízan en profundidad en una sola gran falla principal. Son fallas pequeñas, muy próximas entre ellas, lo que podría favorecer la generación de sismicidad de tipo “enjambre” por efecto de la interacción de unas con otras. La mayoría de las fallas activas no emiten sismicidad continuamente, sino en periodos temporales concretos. Las fallas de la Vega de Granada están actualmente en un periodo de alta actividad que puede durar semanas o meses.
Estas fallas ya han sido responsables de importantes terremotos en el pasado, destacando la serie sísmica de 1806- 1807 en Pinos Puente (intensidad de VIII), el terremoto de 1911 en Santa Fé y el terremoto de 1918 en Atarfe (intensidad VII). Más recientemente, el mayor terremoto superficial ha sido de magnitud 5,0 en 1956 en Purchil (intensidad máxima VII-VIII) y los terremotos de Atarfe y Santa Fé de 1986 y 1996 respectivamente, ambos de magnitud próxima a 4,0 e intensidad máxima de V, similares a los sentidos entre el 23 y 28/1/2021.
ACELERACIÓN DE UN TERREMOTO
Durante un terremoto, las ondas sísmicas mueven los edificios en todas las direcciones debido a que éstas se transmiten con diferentes velocidades en función del medio que atraviesen. Este cambio en los movimientos de un edificio mientras dura un terremoto lo conocemos como ACELERACION sísmica básica (Ab), o lo que es igual el empuje horizontal que reciben los edificios en su base. El diseño y construcción de los edificios en áreas sísmicas como la de Granada deberá tener en cuenta la aceleración máxima posible del terreno (0,24 g según mapa de peligrosidad sísmica de España). El terremoto del día 28 de enero alcanzó una aceleración de 0.2 lo que significa que ha estado cerca de poner al límite la mayoría de las construcciones existentes, por lo que sería ésta la explicación a por que se han producido daños en las construcciones pero sin haberse afectado estructuralmente las mismas.
Para medir esta aceleración disponemos de unos dispositivos o instrumentos denominados “acelerómetros” que registran la aceleración del movimiento del suelo producido por el terremoto. En la provincia de Granada el Instituto Geográfico Nacional (IGN) tiene instaladas de forma permanente tres estaciones sísmicas de velocidad y 22 de aceleración, estando 8 de ellas en torno a la zona epicentral de los terremotos. Todo ello, permite registrar los terremotos con una buena cobertura azimutal y realizar la localización de los epicentros con mayor precisión y fiabilidad.
La obtención de los valores de aceleración del suelo son de sumo interés, pues permiten una adecuada caracterización sismológica del terremoto, además de ser de gran utilidad en arquitectura e ingeniería sísmica para la evaluación de los daños producidos por el terremoto y mejorar el comportamiento de las estructuras de los edificios. Ello permite la confección de “mapas de peligrosidad sísmica” en términos de aceleración horizontal en fracciones de la gravedad (unidades g) para cada municipio de España, correspondiente a un periodo de retorno de 500 años y por otro, la elaboración de una normativa de construcción sismorresistente de obligado cumplimiento en nuestro país (Norma de Construcción Sismorresistente Española (NCSE-02, del Ministerio de Fomento) y la norma europea Eurocódigo 8 (EC-8)).
En el mapa de peligrosidad sísmica de España del Instituto Geográfico Nacional (IGN), realizado en 2012 y revisado en 2015, la aceleración sísmica máxima esperada, para un periodo de retorno de 475 años y en un suelo tipo roca, en la zona de Atarfe-Santa Fe es de 0.24 g, es decir, una aceleración de 0,24 veces el valor de la gravedad, siendo este uno de los valores más altos de toda España, junto con la zona de Lorca en Murcia, donde se registró, en mayo de 2011, un terremoto de magnitud 5.1 en la escala Richter, con aceleraciones de 0.36 g, casi el doble a las registradas en la Vega de Granada.
En la serie sísmica que se viene produciendo en la Vega de Granada, las mayores aceleraciones observadas han sido registradas en una estación de aceleración situada en la localidad de Santa Fe. Cabe destacar las aceleraciones pico alcanzadas durante los terremotos de Mw 4,4, de los días 23, 26 y 28 de enero. En este caso, este acelerómetro, registró valores máximos de aceleración pico (PGA) de 0,151g, 0,165 g y 0,197 g, respectivamente, correspondientes en el primer caso a la componente vertical y en los otros 2 a las componentes E-W.
Actualmente, se está revisando el mapa de peligrosidad y parece que se va a incrementar a 0,25 el valor en Granada y también en zonas de Murcia..
MECANISMOS FOCALES
Cuando se produce un terremoto, los sismólogos crean gráficos de mecanismos focales (MF), coloquialmente denominados como “balones de playa”, para determinar la orientación de los planos de falla y los saltos de falla, en el caso de que el terremoto sea producido por una falla.
Un mecanismo focal es el resultado del análisis de las formas de ondas generadas por un terremoto y que han sido registradas por un número determinado de sismómetros (hasta 10) siempre que éstos estén bien distribuidos geográficamente alrededor del epicentro. La información obtenida del mecanismo focal y del análisis de las ondas recibidas, nos proporciona datos como la ubicación del epicentro, el tiempo de origen, la profundidad focal, momento sísmico o la magnitud del terremoto.
En el enjambre sísmico de la Vega de Granada, los mecanismos focales de los terremotos de mayor magnitud muestran que se trata de un mecanismo de falla normal con ligera componente de desgarre sinestral y orientación NO-SE, lo que es totalmente compatible con la sismotectónica de la zona.
No es éste un concepto fácil de asimilar, pero vamos a explicar unas pequeñas claves que nos servirán de guía para entender cómo los sismólogos saben qué tipo de movimiento de falla se produjo en el subsuelo.
Los diagramas de mecanismos focales (MF) o balones de playa son proyecciones estereográficas (sistema de representación gráfico en el cual se proyecta la superficie de una esfera sobre un plano mediante un conjunto de rectas que pasan por un punto, o foco) que muestran dos cuadrantes de color y dos cuadrantes blancos separados por un arco de un gran círculo orientados 90º uno de otro.
El cálculo del denominado Tensor de Momento Sísmico nos proporciona un conocimiento del tipo de mecanismo que ha producido el terremoto en la falla responsable, además de dar un valor a la magnitud, denominada magnitud momento (Mw) . El tensor momento queda definido por 3 ejes ortogonales entre si: P (eje de compresión, T (eje de tensión o dilatación y N ( eje nulo). La orientación de estos ejes es primordial puesto que el plano de falla donde se genera un terremoto está a 45º de los ejes P y T y contiene a N. En cualquier tensor de momento existen dos planos que cumplen con estos requisitos, se denominan planos nodales y están en ángulo recto intersectando a través del eje N. Pues bien, uno de estos planos nodales será el plano de falla. El otro se denomina plano auxiliar y es perpendicular. Conociendo cual es el plano de falla, el mecanismo focal nos indicará su orientación, la dirección del desplazamiento del bloque de techo (ésta será perpendicular a la línea de intersección de ambos planos) y el tipo de falla, que podrá ser transcurrente, normal o inversa u oblicua.
Existe una regla simple para interpretar el sentido del desplazamiento de una falla en un MF y es que éste siempre se produce del cuadrante dilatacional hacia el compresivo, es decir, del cuadrante blanco al de color. Una falla transcurrente podrá ser dextral o sinestral, una falla será normal si el centro del MF es blanco y será inversa si el centro es de color. Una falla oblicua, aquella en la que existe un desplazamiento tanto en el rumbo como en la inclinación de la falla, será de componente normal si el centro del MF es blanco y será oblicua con componente inversa, si su centro es de color.
Hay que entender que en el entorno de una falla se acumulan tensiones que, en un estadio inicial se resuelven mediante una deformación elástica cerca del plano de falla. Al superarse un cierto umbral, éstas tensiones pueden vencer la resistencia a la fricción en una determinada zona de la falla, produciéndose un desplazamiento local, en cuyos extremos la tensión aumenta todavía más, propagándose el desplazamiento por toda la falla.
En el momento del seísmo, si se produce por un súbito desplazamiento de cizalla sobre un punto del plano de falla, desde dicho punto o FOCO, irradiarán ondas elásticas en todas las direcciones, aunque éstas tendrán diferentes características en las distintas direcciones. Así, se pueden definir perpendicularmente al plano de falla cuatro cuadrantes de los que 2 están sometidos a compresión (los de color en un MF o balón de playa) y los otros 2 a dilatación o tensión (los de color blanco en un MF). Las zonas compresivas y tensionales de un MF se pueden obtener en un sismógrafo estudiando las primeras llegadas de las ONDAS P. Si la primera llegada de ondas se corresponde con un registro máximo o “Up” nos indicará que ese cuadrante es compresivo, mientras que, si la primera llegada es de tipo mínimo o “Down” nos indicará que ese cuadrante es de dilatación. También puede ocurrir que la primera llegada sea sin señal aparente en el tiempo.
Para representar estos datos utilizamos una red estereográfica de Schmidt (no vamos a explicar cómo se proyectan los puntos). Cada dato del sismograma se representará por puntos blancos (llegada tipo down), puntos negros (llegada tipo Up) o un aspa (sin señal aparente).
Una vez que se han representado todos los puntos de las diferentes estaciones sísmicas, trazamos los arcos de los 2 grandes círculos en una red estereográfica que representarán a los 2 planos nodales, perpendiculares entre sí, de los que uno será el plano de falla que origina el terremoto. Para acabar rellenamos los cuadrantes (compresivos y dilatacionales) formándose un Mecanismo Focal con ese aspecto de “Balón de Playa”.
En ocasiones la indeterminación en la interpretación del Mecanismo focal (MF) se debe resolver con el conocimiento de la geología de la zona o región donde se ha originado el terremoto.
RESUMEN
Desde el día 2 de diciembre de 2020, hasta la fecha, han sido registrados por la red sísmica nacional cerca de 2000 terremotos en el Área Metropolitana de Granada (ENJAMBRE SISMICO), la gran mayoría de ellos superficiales, con epicentros ubicados entre Atarfe- Santa Fe- Vegas del Genil. Han sido terremotos de una magnitud moderada salvo los ocurridos los días 23, 26 (3) y 28 de enero que alcanzaron magnitudes en la escala Richter de 4.4, 4.1, 4.2, 4.4 y 4.4 respectivamente e intensidades entre V y VI (escala macrosísmica EMS98).
Consecuencia de la convergencia entre la placa Africana y Euroasiática, se estima que colisionan a razón de 5 mm/año, las Cordilleras Béticas, donde se ubica Granada y Sierra Nevada, están actualmente sometidas a esfuerzos compresivos en dirección NO-SE a NNO-SSE junto con extensión en dirección NE-SO a ENE-OSO y cada cierto tiempo, como consecuencia de esa fricción, la energía acumulada escapa por un sistema de fallas activas de tipo normal, paralelas entre si, generadas en el Cuaternario, con orientación NO-SE, y longitud entre 5 y 10 Kms. Destacan las fallas de Atarfe (Sierra Elvira), Pinos Puente, Alitaje, Santa Fé, Pedro Ruiz y Alhendín-Belicena (base de datos QAFI del IGME).
Hay que entender que en el entorno de una falla se acumulan tensiones que, en un estadio inicial se resuelven mediante una deformación elástica cerca del plano de falla. Al superarse un cierto umbral, éstas tensiones pueden vencer la resistencia a la fricción en una determinada zona de la falla, produciéndose un desplazamiento local, en cuyos extremos la tensión aumenta todavía más, propagándose el desplazamiento por toda la falla.
Datos como la ubicación del epicentro, el tiempo de origen, la profundidad focal, momento sísmico o la magnitud del terremoto, así como la orientación de los planos de falla generadores de un terremoto y los saltos de falla, etc se obtienen de la confección de gráficos de mecanismos focales (MF), coloquialmente denominados como “balones de playa”, que son el resultado del análisis de las formas de ondas generadas por un terremoto y que han sido registradas por un número determinado de sismómetros (hasta 10) siempre que éstos estén bien distribuidos geográficamente alrededor del epicentro.
La liberación brusca de la energía acumulada en estas fallas origina unas ondas sísmicas que se transmiten a diferentes velocidades y que provocan movimientos en los edificios en todas las direcciones. Es lo que conocemos como ACELERACION sísmica básica (Ab), o empuje horizontal que reciben los edificios en su base. La determinación de la aceleración sísmica nos ha permitido elaborar Planos de peligrosidad sísmica para cada municipio de España y confeccionar una normativa de construcción sismorresistente de obligado cumplimiento en nuestro país (Norma de Construcción Sismorresistente Española (NCSE-02, del Ministerio de Fomento) y la norma europea Eurocódigo 8 (EC-8)).
