Exercici 4 · Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente Selectividad Cataluña Setembre Serie 2 2023

BLOC 2 - Exercici 4

L'11 d'agost de 2020, el mitjà de comunicació mexicà La Verdad publicava la notícia següent:

La falla de San Andrés, a punt de generar un megaterratrèmol, adverteix el Servei Geològic

El Servei Geològic dels Estats Units va comunicar que el megaterratrèmol causat per la falla de San Andrés desplaçaria un milió de persones.

Una sèrie de sismes a Califòrnia ha revifat la por a un hipotètic terratrèmol devastador a la falla de San Andrés, que s'estén al llarg de 1 200 km a través de l'estat més poblat dels Estats Units. Només el 10 d'agost, Califòrnia va ser castigada per un eixam de terratrèmols, i el més gran va arribar a una magnitud de 4,6 a l'escala de Richter, cosa que va provocar el moviment d'objectes, pals de llums i de telèfon, etc.

FONT: https://laverdadnoticias.com/mundo/Falla-de-San-Andres-lista-para-megaterremoto-advirtio-el-Servicio-Geologico-20200811-0103.html

1. La notícia parla d'un eixam de terratrèmols, que, des del punt de vista destructiu, va afectar menys aquesta zona que si hi hagués hagut un terratrèmol de magnitud més alta, ja que no genera tanta energia.

a)

De què depèn el risc sísmic? [0,4 punts]

b)

Aquesta falla passa per grans ciutats com San Francisco i per zones poc poblades o desèrtiques. Quina relació hi ha entre la magnitud d'un terratrèmol i el risc sísmic? Argumenteu la resposta fent servir l'exemple de la notícia. [0,6 punts]

2. La notícia també parla de l'escala de Richter, una escala logarítmica utilitzada per a mesurar la magnitud local ($M_L$) i que es va definir per diferenciar terratrèmols poc profunds del sud de Califòrnia que eren a prop d'un tipus de sismògraf. Des dels inicis del segle XXI, l'ús d'aquesta magnitud s'està substituint per la magnitud moment ($M_w$), que no té límits de detecció superior ni inferior i, per tant, és molt més precisa.

Aquesta escala està basada en el moment sísmic ($M_o$), que representa la quantitat d'energia alliberada durant el terratrèmol, i es fonamenta en tres paràmetres:

$M_o = \mu \cdot A \cdot d$, en què:

$M_o$ és el moment sísmic,

$\mu$ és el mòdul de deformació de les roques involucrades en el terratrèmol i depèn del material,

$A$ és la mida de l'àrea de ruptura al llarg de la falla geològica en què ha passat el desplaçament i

$d$ és el desplaçament mitjà lineal de l'àrea de ruptura.

a)

La notícia parla d'una falla de 1 200 km, però durant un terratrèmol no es mou tota la zona de falla. Si ens fixem en la fórmula del moment sísmic, en el cas de dos terratrèmols en què hi ha una àrea de ruptura idèntica i un desplaçament lineal també idèntic, quin és el factor que fa que tinguessin magnituds diferents? [0,2 punts]

b)

En la prevenció sísmica, les normes sismoresistents tenen en compte variables com el comportament del sòl davant l'ona sísmica i estableixen quin tipus de construcció cal fer. Completeu la taula següent indicant si els materials amplifiquen les sacsejades o no. Per a cada cas, poseu un exemple de litologia i esmenteu alguna característica constructiva sismoresistent. [0,6 punts]

Tipus de material

Amplificació (Sí/No)

Exemple de litologia

Característica de construcció sismoresistent

Materials solts o poc coherents

Materials cohesionats

c)

El desplaçament mitjà de l'àrea de ruptura $d$ dependrà de l'energia alliberada en el terratrèmol. Aquest és un factor determinant que marcarà els danys que pot provocar un terratrèmol. Quins altres factors determinen la vulnerabilitat davant d'un terratrèmol? Esmenteu-ne dos. [0,2 punts]