Onda sísmica

    La energía liberada por un movimiento sísmico se transmite a través del suelo en forma de ondas. Estas ondas se dividen en tres tipos, cada uno de ellos con velocidades y efectos diferentes sobre el terreno: P, S y L.

    Generación de ondas P y S en la Tierra durante un terremoto.

    De los tres tipos, las ondas P son las más rápidas y, por tanto, las que antes pueden sentirse y medirse. También se conocen como ondas primarias, longitudinales y de compresión. La causa de esta última denominación es que se propagan por el terreno mediante una serie de compresiones y expansiones, de forma parecida a un muelle. En consecuencia, hacen que los materiales que atraviesan experimenten una variación momentánea de volumen: expandiéndose y contrayéndose en una dirección paralela a la de desplazamiento de la onda.

    Una característica importante de las ondas P es su capacidad para propagarse en toda clase de medios, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos. En cada caso, su velocidad de las ondas, dependiendo de la densidad del medio. A mayor densidad, menor velocidad.

    Por el contrario, la velocidad de transmisión de las ondas P aumenta con la incompresibilidad del medio y, también, con su rigidez. Si las ondas atraviesan, por ejemplo, un terreno arenoso, lo hacen a menor velocidad que si pasan por granito, que es mucho más rígido. En medios líquidos, la rigidez es nula pero la incomprensibilidad es elevada, lo que produce altas velocidades de transmisión.

    Las ondas S reciben también los nombres de ondas secundarias y transversales. El motivo es que la deformación que producen es perpendicular a la dirección de desplazamiento. El efecto es similar al que se da cuando una cuerda sostenida por ambos extremos se somete a una breve sacudida.

    La velocidad de las ondas secundarias es inferior a la de las ondas P. La velocidad depende de la densidad del medio, de modo que al aumentar la densidad decrece la velocidad. Esta rapidez de propagación depende asimismo de la rigidez que posea el terreno. En un medio líquido o gaseoso, con rigidez nula, las ondas S no pueden propagarse.

    Las ondas L o superficiales se propagan por la superficie del terreno, a diferencia de los dos tipos anteriores, que lo hacen por el interior. También pueden desplazarse por la superficie de contacto entre dos medios diferentes, como agua y roca, o dos rocas con distintas características mecánicas.

    Al transmitirse producen una deformación en el terreno similar a la que tiene lugar en la superficie de un estanque cuando se arroja una piedra. Su velocidad es inferior a la de las ondas P y S, aunque de valor muy constante, sin apenas aceleraciones ni deceleraciones. Estas ondas son las causantes de los grandes daños asociados a los movimientos sísmicos.

    Las ondas L se dividen a su vez en dos tipos: Rayleigh y Love. Las primeras hacen que las partículas del terreno por el que circulan tracen un recorrido elíptico. La elipse es vertical con respecto a la dirección de propagación de las ondas, de modo similar a una ola. Cuando una partícula de terreno se encuentra en lo alto de la elipse su desplazamiento es retrógrado, y cuando está en su punto inferior, anterógrado.

    En las ondas Love, la deformación inducida en el terreno es del todo diferente. Se genera en el plano horizontal y perpendicularmente a la dirección de desplazamiento de las ondas. La velocidad de estas perturbaciones es superior a la de las ondas Rayleigh.

    El estudio de las ondas sísmicas, y en particular de las P y S, resulta de gran utilidad en geología, ya que permite analizar por medios indirectos cómo es el interior de la Tierra. Sus cambios de velocidad dan una indicación de la naturaleza de los materiales que atraviesan, así como de dónde se encuentran las discontinuidades que separan las diferentes capas del planeta.

    Cuando llegan a éstas, una parte de las ondas se refleja y otra se refracta, variando su dirección de propagación. La desaparición de las ondas S constituye una prueba de que el medio por el que se propagan es líquido, como ocurre en el núcleo terrestre.