Peligro Sísmico al Noroeste de San Rafael del Sur (página 2)

Enviado por Tupak Ernesto Obando Rivera

Partes: 1, 2

II-) METODOLOGÍA DE TRABAJO.

2.1-) PROCEDIMIENTOS PARA
RECOLECCIÓN DE DATOS Y SU
ANÁLISIS

Este trabajo tiene carácter descriptivo y analítico,
basado en datos de campo y en el análisis e interpretación de registros
sísmicos. Para obtener la información (Figura 2) se
procedió de la siguiente manera:

Figura 2:
Representación de etapas metodológicas.

2.1.1)- Revisión bibliográfica y
recopilación de datos geológico y
sismicos

Se realizó una revisión
bibliográfica para elaborar el informe
final con título Peligro Sísmico al Noroeste
de San Rafael del Sur, Managua-Nicaragua. La bibliografía consultada
se encuentra en el centro de documentación del Instituto de
Nicaragüense de Estudios Territoriales
(INETER).
Se recopiló y procesaron información
para la sustentación del marco
teórico.

2.1.2)-Recolección y estudios de mapas
topográfico y geológico a escala
1:50,000;

informes
geológicos; datos y registros sismicos instrumentales
(mecanismos

de rupturas locales)

Se adquirieron y estudiaron mapas geológicos y
topográficos a escala 1:50.000 del Municipio de San
Rafael del Sur.
Se interpretaron datos de sismos
registrados instrumentalmente entre los años 2000
– 2002 en San Rafael del Sur, y se obtuvieron datos
estructurales relativos a localización de fallas
geológicas, rumbo, buzamiento y tipos de movimientos
deducidos de mecanismos de rupturas locales.

2.1.3)- Trabajo geológico de campo, y recolección
de datos en edificaciones

locales.

Se hicieron descripciones geológicas de campo
aprovechando cortes de ríos, cortes de carreteras y
afloramientos rocosos. El recorrido sugerido en esta investigación fue siguiendo la ruta El
Crucero – San Rafael del Sur-Masachapa y El Crucero – Los
Chiles – San Rafael del Sur, además caminos secundarios
dentro del área.
Se llenó ficha de campo con datos de
prevalecencia, uso y tipologia de materiales
empleados en la construcción de edificaciones
locales.

2.1.4)- Procesamiento y análisis de la
información usando programa de
cómputo:

ArcGis 9 y AutoCad
2005.

Se usaron procedimientos
computacionales para recolectar y procesar datos,
que

facilitará la descripción de resultados y caracterizar
la zona de estudio. Los

programas de
cómputo usados son el ArcGis 9 y AutoCad
2004.

b) Discusión de resultados y presentación
de información gráfica (mapas,

perfiles geológicos, columnas
estratigráfica, figuras y gráficos). En esta etapa se

preparó mapa de localización, distribución espacial y
características de sismos

superficiales a escala 1:30,000; mapa de geología local a escala 1:35,000;
y

finalmente, zonificación sísmica del
suelo a
escala 1:35,000 del área estudiada.

2.1.5)- Informe final

Esta fase consistió en la redacción, presentación y defensa
del Informe Final. Este último contiene los elementos
involucrados en el estudio describiendo cada uno de los pasos
adoptados, obtenidos del trabajo geológico de campo,
interpretaciones personales, y tareas de gabinete.

2.2-) INSTRUMENTOS DE
INVESTIGACIÓN

2.2.1 – Trabajo de oficina:

Transportador, marcadores punta fina, marcadores
indelebles, borrador, lápices de colores,
lápiz y borrador, láminas transparentes (filminas),
mapas topográficos e informes geológicos y
sísmicos relacionados.

2.2.2- Trabajo de campo:

Brújula Brunton, lupas (10X), martillo de
geólogo, cinta métrica, lápiz y borrador,
libreta de campo, cámara fotográfica y rollos,
GPS,
vehículo para la transportación, fotografías
aéreas.

2.2.3 – Informe final:

Se empleó papelería, programas e
impresiones de computadoras,
escalìmetro, block blanco sin rayas, encolachadora,
colochos y láminas transparentes (filminas).

III- RESULTADOS

Los resultados de mapa (ilustración 1) de localización
instrumental de epicentros y de estructuras
geológicas secundarias del área ubicado al Noroeste
de San Rafael del Sur muestran sismos con magnitud local entre 2
– 3º Ritcher y profundidad focal de 4km en suelos arcillo –
arenoso aluvionales, meteorizado, sin consolidación e
impermeable (Ilustración 2) con cambios laterales
en su composición (véase Anexo 1.1: a ) y
características estratigráfica sentido vertical
(véase Anexo 1.2: a y b) ocupando una zona con
mayor actividad telúrica que se manifiesta a través
de fracturas, derrumbes y flexuras (véase Anexo 2)
de rocas debido a su
cercanía a falla geológica en dirección SO – NE deducida por los
geólogos Kuang y William en 1971.

Ilustración 1:
Localización, caracterización, y
distribución espacial de epicentros y

estructuras geológicas secundarias en el sitio de
estudio, muestra datos
registros del

año 2000 – 2002 a escala 1:30,000 empleando
ArcGis 9.

En estos mismos resultados, se presentan principalmente
en la zona de topografía llana menor de 3º de
inclinación valores altos
de aceleración del suelo entre 0.1 g – 0.5 g debido a las
condiciones y característica dinámica del suelo.

Los sitios susceptibles a peligro por sismos fuertes,
son las comunidades, El Tamarindo y Los Jaras, en la parte Oeste
de San Rafael del Sur (Ilustración 3).

En promedio, el 92% de los sitios mencionados,
están conformados en su mayoría por residencia
familiares con características constructivas
insuficientes, donde iglesias y centros educativos se encuentran
distantes, y las rutas de acceso en regular estado
dificultan la asistencia médica y alimentaría
inmediata en caso de sismos importantes. Véase (Anexo
3.1: A y B)

Ilustración 2:
Geología del área de interés.
Se presenta tipos y características de rocas
y suelos, comportamiento
mecánico y grado de meteorización, a escala
1:35,000 usando software ArcGis
9.

Ilustración 3: Zonificación
sísmica del suelo del área estudiada a escala
1:35,000 aplicando ArcGis 9. Se muestran características
físicas de edificaciones locales,

representación espacial de estructuras
geológicas secundarias y datos de isoaceleraciones del
suelo expresada en cm/s2 para sismos superficiales
locales.

Las otras área de baja a mediana, y de mediana
peligrosidad revelan sismos locales de 2 – 3º Ritcher con
profundidad entre 1 – 4 km (Ilustración 1) en
suelos de textura arenosa intercalado con lutitas, aglomerado
basáltico y andesítico, conglomerado aluvial y
suelos de textura arcillo – limosa (Ilustración 2)
cambiando lateralmente en composición litológica
(véase Anexo 1.1: b y c ), y verticalmente sus
características estratigráficas (véase
Anexo 1.2: c y d) situándose en una zona con actividad
telúrica que se expresa superficialmente a través
de flexuras, micro fallas y derrumbes de rocas(véase
Anexo 2), cuya aparición obedece a la sismicidad que
incide en ese territorio.

Aquí mismo, se presenta especialmente en sectores
de morfología
llana con inclinación menor de los 10º valores
moderados de aceleración del suelo entre 0.0095g – 0.06g
(Ilustración 3) debido a la cercanía de
sitios particulares a falla geológica con dirección
SO-NE propuesta por Kuang y William en 1971.

Los sitios de menor peligro a sismos son las
comunidades, San Rafael del Sur, Los Gutiérrez Norte y
Sánchez Norte que integran el municipio de San Rafael del
Sur.

En promedio, el 93% de los lugares citados están
integrados mayormente por resistencias
familiares con aceptables características constructivas.
La infraestructura física local tales
como edificios industriales, iglesias y centros educativos tienen
la particularidades de ofrecer servicios
básicos de alojamientos, alimentación y de
tratamiento medico en caso de sismos. A su vez, estas
edificaciones se hallan conectadas por excelentes vías de
acceso próximas a centros urbanos, lo que favorece una
rápida evacuación, traslado de heridos o enfermos a
hospitales si se presentase alguna emergencia. (Véase
Anexo 3.2: C, D y E)

En la Ilustración 2, se representan 3
líneas fuentes
sismogeneradoras específicas caracterizadas por la forma
espacial de distribución de los epicentros,
dimensión y orientación específica,
magnitudes y mecanismos de rupturas locales3,
detallado a continuación.

a). Línea Fuente Nº 1, integrada por
mecanismos de ruptura I y III, muestra segmento recto de
dirección SO – NE en un área de
3km2, el cual contiene fallas laterales izquierdas y
una falla normal. Ambas relacionadas con sismos de magnitud mayor
a 3º Ritcher y profundidad focal mayor a 4km, afectando las
comunidades de El Tamarindo, Presa La Junta y sector NO de Los
Jaras. (Figura 3)

a): I b): III

Figura 3: a).- Sismo con magnitud de 3.5º
Ritcher, profundidad focal de 100 m ocurrido a 05:24Hrs con rumbo
de 271º y buzamiento 72º asociado a falla lateral
izquierda obtenida del mecanismo de ruptura I. b).- Sismo con
magnitud de 3.0º Ritcher, profundidad focal de 0 m ocurrido
a 05:24Hrs con rumbo de 270º y buzamiento 80º asociado
a falla lateral izquierda obtenida del mecanismo de ruptura
III

b). Línea Fuente Nº 2, conformada por
mecanismos de ruptura IV y V, presenta una forma
rectilíneo con dirección N-S en un área de
2km2, el cual encierra fallas laterales izquierda y
derecha asociadas a epicentros con magnitudes que oscila entre 2
– 3º Ritcher y distancia focal de 1 y 4 km, afectando las
comunidades la presa La Junta y Los Jaras. (Figura
4)

3 Procedimiento en sismología obtenido
aplicando el software SunSystem X-Win 32 para el cálculo de
elementos estructurales y

características sísmicas
específicas como las presentadas en las figuras 2, 3 y
4.

a): IV b): V

Figura 4: a).- Sismo con magnitud de 2.6 Ritcher,
profundidad focal de 8.5km ocurrido a 05:20Hrs con rumbo de
220º y buzamiento 10º asociada falla normal obtenida
del mecanismo de ruptura IV. b).- Sismo con magnitud de 2.8º
Ritcher, profundidad focal de 8km ocurrido a 05:20Hrs con rumbo
de 315º y buzamiento 65º asociado a falla lateral
derecha obtenido del mecanismo de ruptura V.

c). Línea Fuente Nº 3, compuesta por los
mecanismos de ruptura VI y VII, se halla asociada con sismo de
magnitudes que oscila entre de 0 – 2 º Ritcher y
profundidad focal que varia entre 1-4km describiendo una trazo
recto de dirección SO – NE en un área de
3km2 que contiene a fallas laterales izquierdas,
afectando la comunidad
Gutiérrez Norte y el NO de Los Sánchez Norte.
(Figura 5)

a): VI b): VII

Figura 5: a).- Sismo con magnitud de 2.5º
Ritcher, profundidad focal de 1.1km ocurrido a 05:20Hrs con rumbo
de 229º y buzamiento 76º asociada falla lateral
izquierda obtenida del mecanismo de ruptura VI. b).- Sismo con
magnitud de 3.6º Ritcher, profundidad focal de 1km ocurrido
a 04:21Hrs con rumbo de 276º y buzamiento 72º asociado
a falla lateral izquierdo obtenido del mecanismo de ruptura
VII.

IV.- DISCUSIÓN

El monitoreo sísmico realizado por INETER en 1975
y los resultados obtenidos en este trabajo geológico del
área han sido de ayuda para caracterizarla de la forma
siguiente:

SO- NE.
La distribución espacial de epicentros se
muestran transversales a fallas geológicas de
dirección noroeste cartografiadas por Kuang y William
(1971), el autor confirmó en el terreno bruscas
curvaturas de los Ríos Jesús y Jordán
.Esto obedece posiblemente al desplazamiento horizontal del
suelo en dirección
En términos energéticos, las tensiones
se acumulan en segmentos locales fallas geológicas que
no emergen en la superficie de San Rafael del Sur
Una Historia sísmica
con 30 años de inactividad para epicentro proveniente
fuentes sismogeneradoras particulares, reanudada en los
años 2000 – 2002.
Los registros sismicos ubican epicentros a
sólo 2.7km de San Rafael del Sur alcanzando un
área de 7km2 con magnitudes Ritcher bajas,
pero cercano a la superficie, y por ende, capaces de ocasionar
daños a las edificaciones populares
Las aceleraciones locales del suelo para
diseños constructivo en la Cemex son de 0.05 –
0.24 gs'4 con periodo de retorno entre 5 – 500
años de acuerdo a interpretaciones de sismos
histórico apoyado en la Ecuación de
Atenuación de Donovan del año 1974 para dichos
cálculos. (Zapata y Duarte, 1985:19p)
El Programa GSHAP-INETER (1999) argumentan que en 50
años se espera aceleraciones del suelo de 4.0 –
4.5m/seg2 con valores de periodo de retorno de 475
años y probabilidad de
excedencia del 10% característico de una zona con alta
amenaza sísmica.

4gs': Componente horizontal de la
aceleración del suelo en unidades
cm/s2

V.-
CONCLUSIONES

A partir del análisis de los resultados, se
concluye que en el área estudiada, localizada al noroeste
de San Rafael del Sur:

La principal fuente sismogénica local lo
constituye fallas laterales izquierdas
Las evidencias
superficiales de fallas geológicas escapan de la
observación directa.
24 sismos perpendiculares registrados
instrumentalmente conforman dos planos de tendencia SO-NE y uno
N-S que se relaciona con hallazgo de actividad telúrica
en afloramiento y cortes de Ríos Jesús y
Jordán.
Las profundidad de sismos específicos
varían entre el rango de 0 – 8.9km con magnitudes
de 2.7 – 3.3 °R.
La densidad5 de estructura
geológica principales en los alrededores del área
de interés, es de 0.52km/km2 para fallas
geológicas y 0.29km/km2 fracturas
tectónicas.
Al aplicar relación de atenuación de
Campbell ( 1981) en sismos superficiales, se obtuvieron valores
de aceleración sísmica superiores en suelos
arcillo – limoso sueltos o aluviales sin consolidar de 0.4 –
0.5g6 de El Tamarindo y Los Jaras,
catalogándose como comunidades con grados mayores de
Peligro Sísmico, en cambio, en
suelos de textura arenosa más estables y firmes tienen
un efecto atenuador de 0.009 – 0.01g tal es el caso de San
Rafael del Sur, Los Gutiérrez Norte y Sánchez
Norte se presentan niveles menores de Peligro
Sísmico.

5 Densidad estructural = (∑ longitud de
cada segmento de estructura geológica)/ Área de
estudio (km2)

6g: Componente vertical de la
aceleración del suelo igual a 980
cm/s2

VI.-) AGRADECIMIENTO

Al Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales
(INETER) por haber permitido la realización de este
estudio en sus instalaciones.

A Msc. Ingeniero Fabio Segura Mójica por su
acompañamiento académico, sus valiosos aportes y
discusiones durante el trabajo de
investigación, y a Ingeniero Antonio Álvarez
Castillo, director de Geología Aplicada de INETER, por sus
sugerencias y orientaciones técnicas y
metodológicas.

VII.-)
BIBLIOGRAFÍA.

Hodgson, G. (2000). Geología Regional de
Nicaragua: Léxico estratigráfico de
Nicaragua. Managua. UNAN-Managua.
Hodgson, G. (2002). Geología
Histórica Regional e Historia Geológica
Estructural Tectónica simplificada de Nicaragua y
América Central. Managua.
UNAN-Managua. 2da edición
Instituto Geográfico Nacional (1971). Mapa
geológico cuadrángulo "San Rafael del Sur, a
escala 1:50,000". Managua. Instituto Geográfico
Nacional. 1era edición.
Luna, E. y L. Espinoza (2003). "Oro en
Nicaragua". Revista Minera. Nº 1. 20
p. Managua.
Segura M., Fabio (1987). Peligrosidad
Sísmica para Nicaragua. Managua. INETER.
Segura M., Fabio y Rojas, Wilfredo (1996). Amenaza
Sísmica para el centro de la Ciudad de Managua,
Nicaragua. Managua. INETER.
Segura M, Fabio (2005). Comunicación
personal. Managua.
Wilson, T (1941). Structure and Stratigraphy of
the San Rafael – El Carmen Àrea. Managua.
Servicio
Geológico Nacional.
Zapata. R. y R. Aburto (1985). Estudio de Riesgo
Sísmico para Base # 7 de PETRONIC (Masachapa).
Managua. INETER.
Zapata R. y M. Duarte (1985). Riesgo
sísmico para "Ampliación de la planta de Cemento" en
San Rafael del Sur. Managua. INETER.

ACERCA DEL AUTOR

Tupak Ernesto Obando Rivera (1981). Nacido en la Ciudad
de Managua, Nicaragua. Autor de la Monografía con título Peligro
Sísmico al Noroeste de San Rafael del Sur, para optar
al Grado Académico de Ingeniero en Geología en la
Universidad
Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN-Managua), Managua en
el año 2006.

Actualmente, trabajando para el Instituto
Nicaragüense de Estudio Territoriales en el municipio de
Managua, Managua, Nicaragua. Facultado del Área de Peligro
por Inestabilidad de Laderas de la Dirección de
Geología Aplicada del INETER.

Para establecer contacto por correo
electrónico, escriba a

ACERCA DEL SUPERVISOR

El tutor, o supervisor, de esta monografía
fue Fabio Segura Mójica, MSc.

El Msc. Segura, Sismólogo, Asesor
científico del Instituto Nicaragüense de Estudio
Territoriales (INETER), Managua. Armoniza sus actividades
profesionales con trabajo académico en el Programa de
Maestría Centroamericana en Evaluación
de Riesgos y
Reducción de Desastre del Centro de Investigación
Geocientífica (CIGEO) y la Universidad Nacional
Autónoma (UNAN-Managua)

Para establecer contacto por correo electrónico,
escriba a

ANEXO

Anexo 1: Localización de
perfiles de suelo a escala vertical 1:600 y horizontal 1:1,000 y
columnas estratigráficas a escala horizontal 1:10 y
vertical 1:1000 del sitio investigado presentado en mapa
topográfico de San Rafael del Sur a escala 1:33,000
código
2951-IV.

A.1.1- Perfiles del suelo
confeccionados a escala vertical 1:600 y escala horizontal
1:1,000 usando el software AutoCad 2005 para esa área
estudiada.

a)- Loma Chocoyos – Los Hurtados en
dirección NO-SE (A-A‘)

b)- Quebrada Pisinga-Santa Teresa en dirección
SO-NE (B-B‘)

c)- Quebrada Ojochalito-Camino a San Pablo en
dirección NO-SE (C-C‘)

A.1.2- Columnas de capas de suelos y rocas a
escala horizontal 1:10 y una escala vertical 1:1000 en sitio
específicos dentro de la zona de estudio usando AutoCad
2005.

a)- Km 48 Carretera San Rafael del Sur, Los
Jaras

b)- Km 51 Carretera San Rafael del Sur, camino El
Tamarindo- Río Jordán.

c)- Empalme de San Rafael del Sur – Sánchez
Norte, camino Sánchez Norte cruce con el Río
Jesús.

d)- Correlación de columnas de estratos rocoso
efectuado en San Rafael del Sur

Anexo 2: Recuento fotográfico
mostrando evidencia de actividad telúrica en
fuentes sismogénica que inciden
en sitio de interés (ver ilustración
2).

Anexo 3: Estadística de la infraestructura
física local.

A.3.1- Zonas de vulnerabilidad
estructural Alta

Gráfico A: El
91% de las edificaciones en Los Jaras son de tipo
familiar,

constituida por techo de zinc, paredes
bloque de cemento y madera; y piso
de tierra o
ladrillo tradicional.

Gráfico B: El 94% de las edificaciones en
El Tamarindo son de tipo familiar con deficientes
materiales constructivos.

A.3.2- Zonas de vulnerabilidad
estructural Baja

Gráfico C: Predominio de residencias
familiares, con un porcentaje representativo de 88%

Gráfico C.1: El 97% de las edificaciones
.en locales se caracterizan por utilizar techo zinc en San Rafael
del Sur.

Gráfico C.2: El 91% de paredes o muro con
que están constituido las viviendas de San Rafael del Sur
son de mampostería.

Gráfico C.3: En un 90% la estructuras de
San Rafael del Sur tienen piso de ladrillo
tradicional.

Gráfico D: Los Sánchez Norte
conformado en un 94% por el predominio de viviendas
familiares con regular estado en sus materiales
constructivos.