REPUBLICA BOLIVARIAN DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA

EDUCACION SUPERIOR

UNIVERSIDAD FERMIN TORO

Integrante:

Carlos Rodríguez

Cátedra:

Ingeniería y Sociedad

Profesora:

Ing. Marienny Arrieche

Barquisimeto 25 de junio de 2011

AMENAZA SÍSMICA DE LA REGIÓN TRANSFRONTERIZA COLOMBO-

VENEZOLANA

Entes ejecutantes:

Contraparte colombiana: Ingeominas. Con colaboración de Universidad del Quindío en los aspectos históricos.

Contraparte venezolana: Funvisis, por intermedio de los Dptos. de Ciencias de la Tierra, Ingeniería Sísmica y Sismología.

Este proyecto tiene como propósito comprender el potencial sísmico y el nivel de amenaza sísmica que representan las estructuras activas en la región transfronteriza colombo-venezolana. Para lograr este objetivo, se están desarrollando tres principales actividades: a) la cartografía neotectónica, b) el análisis de la sismicidad instrumental e histórica, y c) la determinación de la

amenaza sísmica.

El área de estudio se extiende a lo largo de la frontera venezolana con Colombia, desde el estado Zulia en el poblado de Los Castilletes (extremo septentrional) hasta las cercanías del poblado de Las Delicias, en el estado Táchira (extremo meridional), cubriendo un área aproximada de 48.000 km2. Por su parte, el INGEOMINAS de Colombia está desarrollando la misma investigación en paralelo pero del lado colombiano, para así integrar los resultados obtenidos por ambos países y entender el comportamiento de las estructuras tectónicas activas al nivel regional. Actualmente, los estudios se han concentrado en la Sierra de Perijá, ya que la región del estado Táchira ha sido previamente estudiada durante los proyectos SUMANDES I y II por el Dpto. de Ciencias de la Tierra, en la

década de los años 90.

Inicio proyecto: enero 2003

ESTUDIO INTEGRADO, SEDIMENTOLÓGICO Y SISMOTECTÓNICO, DE LA AMENAZA SÍSMICA A LO LARGO DE LA FRONTERA SUR DEL

CARIBE

Responsable: BECK, Christian; Laboratoire de Géodynamique des Chaînes Alpines, Université de Savoie, Francia AUDEMARD M., Franck A; Dpto.

Ciencias de la Tierra, FUNVISIS.

Fecha de la propuesta: convocatoria 2003 Fecha de aprobación: 19 febrero 2004

Inicio financiamiento:

Duración: cuatro años

Resumen

La frontera Sur de la placa Caribe cruza Venezuela septentrional, donde se expresa por importantes relieves asociados y por el relevo de grandes sistemas de fallas transcurrentes dextrales, entre las cuales hay tres fallas mayores: Boconó (Andes de Mérida), La Victoria (Cadena Caribe central), El Pilar (Cadena Caribe oriental). La sismicidad histórica –ocasionalmente catastrófica– asociada a la actividad de estos accidentes ha conducido, durante las dos últimas décadas, a desarrollar estudios de paleosismicidad con el fin de: i) fundamentar la evaluación de la amenaza sísmica sobre series temporales mas largas, ii) ubicar sismos prehistóricos sobre segmentos de falla en quiescencia sísmica. Realizado inicialmente por intermedio de análisis sismotectónicos y cronológicos en trincheras artificiales, este procedimiento ha comenzado a complementarse con el análisis de depósitos sedimentarios, principalmente lacustres, situados en proximidad a estas fallas activas. Diversos autores han puesto en evidencia el interés de este enfoque, permitiendo trabajar sobre períodos de varias decenas de miles de años, y en diversas regiones del mundo, tales como el Medio Oriente, los Alpes NW, el Canada, Escandinavia.

Según esta óptica, el presente estudio se focaliza en tres sectores: los paleolagos y lagos de la cuenca alta del Río Santo Domingo, el lago de Valencia y el Golfo de Cariaco. El primer sector ha sido el objeto de siete misiones de campo, de muestreo para el análisis de la señal sedimentaria (cronómetro) y de las perturbaciones de origen sísmico (licuación y/o slumping); estudio que ha sido recientemente (diciembre 2002) complementado con la toma de cuatro núcleos continuos lacustres largos (6-7,5 m). Para el segundo sector, proponemos el estudio de núcleos (max. 15 m de largo), cuya localización se sustentará en la sísmica de reflexión somera

disponible. El Golfo de Cariaco, el tercer sector, será objeto de un levantamiento de sísmica de reflexión de alta resolución con el objetivo de localizar tanto espacial como cronológicamente las principales perturbaciones imputables a sacudidas sísmicas. Paralelamente, una red de control geodésico de alta precisión se ha instalado en la región oriental para caracterizar el campo de deformación regional actual, así como la cinemática del sistema transcurrente dextral de El Pilar. El modelaje numérico de estos desplazamientos permitirá determinar el régimen reológico de las fallas activas y, en particular, la profundidad de bloqueo, parámetros necesarios para la evaluación de la amenaza sísmica. Concluido el proyecto, esperamos tener un mejor conocimiento de la distribución geográfica (a lo largo del conjunto del sistema de fallas) y temporal (par los últimos 15.000 años) de los sismos mayores.

Estudios de sísmica activa en el proyecto "SE-Caribe" Interacción corteza-manto en la zona de colisión Caribe - Sudamérica: estudios

sísmicos adicionales con fuentes en tierra

Responsable: Michael Schmitz

Fecha de la propuesta: Noviembre del 2003 Fecha de aprobación: Marzo de 2004

Inicio financiamiento: Abril 2004

Duración: 1 año

Resumen

En la parte terrestre de los perfiles de los proyectos BOLIVAR y GEODINOS se contempla la realización de tres disparos terrestres adicionales en cada perfil. La carga para estos disparos es de 1000 kg de explosivo c/u (en pozos de 100 m de profundidad) para cubrir una distancia de hasta 250 km de registro (los OBS también registrarán los disparos terrestres) y de esta manera se podrá obtener información de la corteza terrestre y del manto superior. Adicionalmente, se realizarán a lo largo de tres perfiles mediciones sísmicas de reflexión profunda con disparos a distancias de 1 km (100 kg de explosivo en pozos de 15 m de profundidad) para evaluar la profundidad de las cuencas y unidades tectónicas en la región, tal como el comportamiento en

profundidad de las fallas de Oca-Ancón, la Victoria y El Pilar.

GEODINOS - Geodinámica Reciente del Límite Norte de la Placa Sudamericana - (Estudio de la Litósfera mediante métodos

Geofísicos y Geológicos)

Responsable: Michael Schmitz

Fecha de la propuesta: Noviembre del 2001 Fecha de aprobación: Diciembre 2003

Inicio financiamiento: Abril 2004

Duración: cuatro años

Resumen

El grupo de investigación “Geodinámica Reciente del Límite Norte de la Placa Sudamericana” estudiará la estructura de la litósfera continental en el norte de Venezuela mediante métodos geofísicos y geológicos, en estrecha cooperación con el proyecto aprobado por el “Nacional Science Foundation – NSF” de Estados Unidos denominado “Interacción corteza-manto en la zona de colisión Caribe – Sudamérica”. Los objetivos principales del grupo de investigación son los siguientes: a) definición del límite sur de la zona de deformación activa en la región de la Cordillera de la Costa y la Serranía del Interior, b) estudiar el rol que juega el Cratón de Guayana en el desarrollo del margen activo, c) el estudio de los estilos de deformación de la Serranía del Interior en la zona central y del triángulo Boconó – Valera – Oca, d) identificar las estructuras que generan las principales fallas transcurrentes (Boconó – San Sebastián/La Victoria – El Pilar) en la corteza mediana y profunda, e) definir la relación entre la estructura de la corteza superior y mediana con las zonas deformadas, f) la integración de la data de superficie con la información del subsuelo.

Para alcanzar los objetivos propuestos en esta propuesta se plantea la interpretación interdisciplinario de varios métodos geológicos y geofísicos tal como el mapeo geológico y geotectónico, identificación de la morfología de fallas activas y campos de esfuerzos, análisis petrológico, de trincheras y dataciones, métodos potenciales como la gravimetría y la magnetometría, sísmica de refracción profunda y sismología (tomografía y funciones de receptores) y la evaluación de escenarios geodinámicos. Todo este conjunto de datos será integrado mediante un Sistema de Información Geográfico que permitirá la interrelación y visualización de todos los parámetros para su

interpretación conjunta.

El estudio de la geodinámica del límite norte del continente Sudamericano es de alta importancia para el conocimiento del riesgo sísmico en Venezuela, ya que la mayor parte de la población reside en zonas que están directamente expuestos a los fenómenos generados por este margen activo, tal como la abrupto morfología creada por la resultados de la interacción de la placa Sudamericana con la placa del Caribe y la sismicidad asociada a los movimientos relativos de estas dos placas. El conocimiento en detalle de las estructuras litosféricas ayudará en la localización de los eventos telúricos, el mejor conocimiento de las fallas geotectónicas y los modelos geodinámicos asociados ayudarán a entender mejor la amenaza sísmica a la cuál está expuesta la población. A la vez, estos conocimientos ayudan a definir los procesos que formaron las cuencas neógenas del país, su mayor fuente de hidrocarburos.

HISTORIA SÍSMICA Y SEGMENTACIÓN SISMOGENÉTICA DE LA FALLA DE BOCONÓ CON BASE EN EL ANÁLISIS GEOLÓGICO DE

SEDIMENTOS RECIENTES DEFORMADOS (POR VÍA DE TRINCHERAS

Y NÚCLEOS CONTINUOS)

Responsable: AUDEMARD M., Franck A.

Fecha de la propuesta: 31 de mayo del 2001 Fecha de aprobación: Octubre 2001 Inicio financiamiento: Junio 2003

Duración: tres años

Resumen

El objetivo general de este proyecto persigue establecer la historia sísmica de la falla de Boconó por intermedio del registro geológico, con miras a cuantificar su capacidad generadora de sismos (magnitud vs retorno de los eventos más grandes) y establecer, en la medida de lo posible, una segmentación sismogenética de la misma. La contribución de esta investigación es invaluable y estratégica por su impacto social y económico a mediano/largo plazo con miras a la consecución de un desarrollo sustentable para Venezuela, a través de la reducción de la vulnerabilidad sísmica de las estructuras de la región andina y centro-occidental y la salvaguarda de la vida de sus residentes. Este objetivo se logrará a través de dos enfoques complementarios: (a)- la apertura y evaluación de por lo menos 4 a 5 trincheras de exploración paleosísmica, las cuales se excavarán en tres sectores aún no estudiados o mal comprendidos del punto de vista sismogenético de la traza activa de la falla de Boconó; campo en el cual FUNVISIS cuenta con una extensa y valiosa experiencia desarrollada y acumulada en 20 años (b)- en el sector andino central (edo. Mérida), el análisis anterior se complementará con el estudio de las deformaciones en sedimentos no consolidados de lagos post-glaciares (< 15.000 años), aún activos o fósiles, de esa región periglaciar andina y próximos a o afectados directamente por la traza activa de la falla de Boconó; para lo cual se contará con la experiencia complementaria del Dr. Chrisitan Beck del Laboratoire de Géodynamique des Chaînes Alpines –LGCA- de la Université de Savoie –

Chambery, Francia-.

Proyecto SE-Caribe (Interacción corteza-manto en la zona de

colisión Caribe Sudamérica)

Responsable: Alan Levander (Rice University)

Fecha de la propuesta: 2001 Fecha de aprobación: 2002 Inicio financiamiento: 2002

Duración: cinco años

Resumen Proyecto financiado por el "National Science Foundation" (NSF) de Estados Unidos, coordinado por Alan Levander (Rice University, Houston, Texas) y co-financiado a través de proyectos adicionales por CONICIT y otras instituciones venezolanas (financiamiento pendiente). El proyecto tiene una duración de 4 años y comienza el 1ro de Abril del 2001, con opción a una

prórroga de un año.

Objetivos:

- Estudio de la interacción de las placas del Caribe y Sudamericana - Modelaje de la corteza terrestre y la corteza marina - Evaluación de la hipótesis sobre el crecimiento de la corteza terrestre

mediante la acreción de arcos magmáticos

Metodos usados:

- Sismología (tomografía, análisis de funciones receptores) - Refracción y reflexión sísmica (marina y terrestre) - Geología (historia de la exhumación, análisis estructural)

- Geodinámica (modelaje integral, evaluar escenarios)

Resumen: Gracias a los buenos contactos que existen entre investigadores venezolanos y varias universidades estadunienses, se elaboró una propuesta para el estudio de la interacción de las placas Caribe y Sudamérica fue sometida al “Nacional Science Foundation – NSF” de Estados Unidos, que finalmente obtuvo su financiamiento a partir de Abril del 2001 por un lapso de 4 años. Durante la ejecución del proyecto se intenta evaluar la hipótesis de que una fracción importante del crecimiento de la corteza terrestre se debe a la

acreción de arcos magmáticos y terranes o fragmentos corticales. El límite de placas entre el Caribe y la placa Sudamericana expone en forma ejemplar este tipo de interacciones. Desde el Mesozoico el Caribe se desplaza hacía el este respecto al continente Sudamericano y en la actualidad el arco de las Antillas Menores está en proceso de colisión con el continente. Existe una zona de transpressión de unos 1000 kilómetros a lo largo del límite entre las placas, lo que deja un conjunto de estructuras complejas tanto a nivél cortical como en el manto superior. En superficie se observan cadenas metamórficas como el arco de las Antillas Menores, el sistema montañoso del Caribe y "fold and thrust belt" de la Serranía del Interior. La datación de los eventos tectónicos y magmáticos ayudará a identificar las diferentes fases orógenas dentro del sistema. Se asume que estos comenzaron en el Eocenio en el oeste y fueron migrando hacía el este con el tiempo.

Mediante el empleo de métodos multidisciplinarios se mejorará el conocimiento de las estructuras geológicas y geofísicas. El conocimiento de los procesos en el manto superior ayudará a entender los mecanismos responsables para los movimientos de las placas. Con modelos integrales se evaluarán las hipótesis geodinámicos.

Proyecto de microzonificación sísmica en las ciudades Caracas y

Barquisimeto

Responsable: Michael Schmitz

Fecha de la propuesta: Noviembre 2004 Fecha de aprobación: Diciembre 2004 Inicio financiamiento: Diciembre 2004

Duración: 18 meses

Resumen

Durante la ejecución del “Proyecto de Microzonificación Sísmica en las Ciudades Caracas y Barquisimeto”, se delimitará la respuesta local del subsuelo ante la ocurrencia de un sismo y se calcularán los valores de aceleración que pueda causar un sismo en ambas ciudades, mediante la evaluación e integración de la información existente del subsuelo con información nueva y los diferentes modelados. La información se manejará en un Sistema de Información Geográfica (SIG) y se presentará de tal manera que será aplicable para los responsables en las instituciones públicas de las alcaldías y de las regiones (Gobernación del Estado Lara; Alcaldía Mayor), cuyo adiestramiento en la materia forma parte integral del proyecto. Se requiere la conformación de un equipo multidisciplinario para la realización del proyecto en estrecha cooperación con las autoridades locales. Los proyectos estarán liderados por FUNVISIS, en conjunto con otras instituciones como CENAMB-UCV y UCLA. Los productos finales del estudio deberán aplicarse en la elaboración de un conjunto de ordenanzas municipales complementarias a la Norma COVENIN 1756-2001 de Edificaciones Sismorresistentes, como base para la planificación urbana y

para la atención de las emergencias.

AN INNOVATIVE APPROACH FOR ASSESSING EARTHQUAKE INTENSITIES: THE INQUA SCALE BASED ON SEISMICALLY-

INDUCED GROUND EFFECTS IN THE ENVIRONMENT

Lider del proyecto:

Alessandro M. Michetti (Università dell’Insubria, Italy; michetti@fis.unico.it) Koji Okumura (Hiroshima Univ., Higashi-Hiroshima, Japan; kojiok@hiroshima-

u.ac.jp)

Secretarios del proyecto:

Kervin Chunga Morán, Luca Guerrieri y Valerio Comerci

El presente proyecto, presentado posterior al reciente congreso INQUA de Reno 2003 por la subcomisión en “Paleosismicidad” liderada por el Dr. Michetti, fue aprobado por INQUA Commission on “Terrestrial Processes, Deposits and History”, siendo el objetivo principal de este proyecto la aplicación y puesta a prueba de la nueva escala INQUA, por un período de 4 años (2003-2007), con miras a producir una nueva versión de la escala para el Congreso INQUA 2007 en Cairn, Australia. La innovadora escala de intensidad INQUA (un esfuerzo multi-colaborativo de la “INQUA Subcommission on Paleoseismicity”), basada exclusivamente en la afectación del medio geológico, tiene el potencial de convertirse en una herramienta de primera importancia en la caracterización de la fuerza o magnitud de los eventos sísmicos. Es obvio que tal escala no pretende remplazar las existentes sino integrarse a ellas. No obstante, la practica común en los últimos 40 años en la evaluación macrosísmica ha aprovechado poco los efectos de sitio co-sísmicos. Por el contrario, el enfoque de la escala INQUA puede conllevar a una mayor objetividad en lo concerniente a la estimación de las intensidades sísmicas al permitir evaluar por separado los efectos sobre el medio construido y el medio natural, aplicado tanto a sismos históricos y prehistóricos como a aquellos contemporáneos. Entonces, la intensidad así definida puede ser correlacionada, tal como par los sismos históricos, con un parámetro de la fuente seleccionado –magnitud o momento sísmico-. Evidencia creciente sobre la necesidad de una nueva escala de intensidad nace con los recientes terremotos fuertes de Grecia y Turquía. Las observaciones recogidas durante los sismos de Lefkada del 14 de Agosto de 2003 de Mw 6,2 y de Bam del 26 de Diciembre de 2003 de Mw 6,5, claramente muestran que los eventos corticales (someros) en tal rango de magnitud conllevan a estimaciones incorrectas de la magnitud de los

mismos si los efectos geológicos no son incorporados; más aún, hace casi imposible la comparación con el registro histórico de sismicidad de dichas regiones. El factor condicionante para una nueva escala de intensidad macrosísmica basada en efectos geológicos es aportado por el rol preponderante creciente de la geología cuaternaria y la paleosismología en los estudios de amenaza sísmica a nivel mundial. El estudio de las evidencias geológicas de terremotos del pasado requiere de enfoques trans-disciplinarios y multi-disciplinarios que combinan varios campos de investigación y experticia típicamente presentes en la comunidad INQUA, tales como tectónica activa, estratigrafía y datación del Holoceno, limnogeología, pedología, y procesos costeros, haciendo esta organización internacional un nicho científico excelente para acoger este proyecto. Finalmente y en términos prácticos, la confiabilidad y aplicabilidad de la escala INQUA serán puestas a prueba por cada país miembro (membresía voluntaria) al aplicarla a sismos históricos y contemporáneos con descripciones profusas y exactas de efectos geológicos inducidos por los mismos. Para el caso venezolano se ha tentativamente seleccionado los siguientes eventos para su evaluación: Gran Sismo de Los Andes Venezolanos 1894, Pedernales 1913, Cumaná 1929, Caracas 1967, Boca de Tocuyo 1989 y Cariaco 1997. Eventualmente, podría también aplicarse la escala al sismo de

Arequipa de 2001, en cuyo levantamiento de campo intervino FUNVISIS.

Proyecto macro de integración de información de geología de

terremotos en SIG

Responsable: AUDEMARD M., Franck A.

El objetivo general de este proyecto persigue integrar en un sistema de información geográfica –SIG- toda la información recopilada por el Dpto. de Ciencias de la Tierra de FUNVISIS en sus 25 años de investigación, tal como muestra la figura 1. La información está siendo digitalizada o vectorizada temáticamente por capas, que podrán ser utilizadas independiente o conjuntamente en función de las necesidades tanto del usuario interno como externo, tanto de nivel profesional como público en general. Adicionalmente, cada capa estará totalmente vinculada a sus bancos de datos, permitiendo revisar la información de origen, independiente de su

formato: ficha descriptiva, figura, página web, fotos u otra.

Estructura de velocidades de ondas S, patrón de atenuación y respuesta sísmica 3-D en el valle de Caracas y un estudio

comparativo con Cumaná, Venezuela

Responsable: Michael Schmitz - Jean-Pierre Vilotte (IPGP, Paris)

Fecha de la propuesta: Abril del 2004 Fecha de aprobación: Diciembre 2004

Inicio financiamiento: Enero 2005

Duración: cuatro años

Resumen

La amenaza sísmica es una de las amenazas naturales más importante para las ciudades en el norte de Venezuela debido al movimiento relativo entre las placas del Caribe y de Sudamérica. Las ciudades Caracas y Cumaná han sufrido daños por terremotos en su historia. En Caracas se realizaron estudios detallados del subsuelo después del terremoto de Caracas de 1967 y desde los años 1990. Estos estudios determinaron una cuenca sedimentaria con sedimentos densos de mas de 300 m de profundidad. Modelados 2-D de la respuesta sísmica a lo largo de los perfiles por la cuenca dejan en evidencia la importancia de la estructura de la cuenca y efectos de resonancia entre sub-cuencas vecinas para la amplificación de las ondas sísmicas. Un mejor conocimiento de la estructura de las velocidades de las ondas S, usando diferentes métodos, será usado como base para una simulación en 3-D para la respuesta sísmica. Se compararán los resultados con funciones de transferencia que se obtendrán de registros de sismos y se discutirán junto con resultados de análisis dinámicos de la respuesta del suelo. De esta manera se obtendrá un mejor entendimiento de los parámetros relevantes para la ingeniería sismorresistente. En Cumaná se extienden suelos blandos en gran parte de la superficie, pero no se conoce su alcance en profundidad. Dentro del proyecto se prevé una mejora considerable en el modelo del subsuelo, lo que permitirá construir un modelo 3-D de la respuesta sísmica y su comparación a funciones de transferencia experimentales y análisis de dinámica de suelos. Las condiciones diferentes del subsuelo en ambas ciudades y su análisis numérico y experimental ayudarán a entender mejor la

amenaza sísmica en Venezuela.

Se participa también en los proyectos:

1. NSF Caribbean-South America plate interactions (lider: Alan Levander, Rice Univ.)

2. Geodinos (Proy. FONACIT 2002000478; Lider: Michael Schmitz, Dpto. Sismología)

3. Microzonificación Barquisimeto (Lider: Michael Schmitz, Dpto. Sismología)

4. José Antonio Rodríguez es asesor del proyecto FONACIT “Teleinformática de Sismicidad Histórica”, liderado por Christl

Palme (NURR-ULA) 5. Proyecto FONACIT “Caracterización de un Segmento de la Zona

de Fallas de Boconó, por medio de Variables Sísmicas, Geoquímicas y Geológicas”, liderado por Martín Rengifo

(Escuela Física, ULA), en el cual Franck Audemard funge de asesor

6. Nuevo proyecto sobre tsunamis liderado por Gloria Romero (participación pendiente)

7. Contrato de servicios FUNVISIS-INTEVEP 04-071 “Eventuales deformaciones permanentes de origen co-sísmico que pudiesen afectar la integridad del sistema de diques de protección de la

Costa Oriental del Lago de Maracaibo –COLM-”