Implementación y estado actual de la Red Sismológica del Observatorio Sismológico del Quindío

El 25 de enero de 1999 ocurrió un sismo de Mw=6.2 afectando el eje cafetero, con serias repercusiones económicas y sociales especialmente en el Departamento del Quindío. INGEOMINAS a través de la Red Sismológica Nacional de Colombia (RSNC) y el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales (OVSM) desplazó a la zona personal y equipos, con el fin de monitorear el fenómeno. El 26 de enero se inició la instalación de la red sismológica local alrededor de la zona epicentral determinada por la RSNC, la cual contó con 21 estaciones. La configuración original de la red ha sufrido varias modificaciones, llegando hasta la red actual que cuenta con estaciones acelerográficas autónomas y sismológicas análogas con telemetría y centro de recepción en la Universidad del Quindío, contando con sistemas de registro análogos y digitales. Entre los sistemas análogos están los sismógrafos de papel ahumado y de tinta; además de dos sistemas de adquisición digital, el XDETECT diseñado para trabajar en MSDOS y el DEMSW, que realiza la adquisición a través de una tarjeta de sonido siendo un sistema multitarea bajo windows. Este ha demostrado ser un excelente sistema no solo por el aspecto económico, sino porque permite tener un sistema de registro continuo cuyo porcentaje de efectividad es del 90

en cuanto a sensibilidad y calidad del registro frente al XDETECT; con la ventaja de permitir el uso de accesorios sencillos tanto en hardware como en software, no permitidos por el XDETECT. Actualmente, con estudiantes de Ingeniería electrónica de la Universidad del Quindío se trabaja en la calibración y estudio de la eficiencia de la red actual, para finalmente proponer un modelo de telemetría de la red futura para el departamento del Quindío. (AU)

Calibración sismómetros de corto periodo

La respuesta del sismómetro pendular, compuesto de una masa M sujeta a un punto del terreno mediante un resorte y un amortiguador, ante un movimiento u(t), es la superposición de todas las fuerzas que actúan en la masa: d2x/dt2+2edx/dt+wox=-d2u/dt2, donde e =factor de amortiguamiento y wo=frecuencia natural angular. De la ecuación anterior se define la respuesta en amplitud al desplazamiento senosoidal del terreno X(w) d y el retardo en fase f(w). Atendiendo la parte electromagnética del sensor se tiene que 2e=G2/[(Ro+Rs)M] siendo G=constante del motor. En el cálculo de la respuesta instrumental de los sismómetros usamos dos metodologías, dependiendo si tienen o no bobina de calibración y de las condiciones de amortiguamiento que se desean tener. La primera consiste en inyectar una señal senosoidal con voltaje y frecuencia conocidas a la bobina de calibración para establecer la salida en la bobina de señal, y teniendo en cuenta: la corriente a través de la bobina de calibración, la fuerza que hace mover la masa y la máxima velocidad del terreno, se puede determinar la transducción del sensor en VP/cm/s. El segundo método consiste en inducir a la entrada de la bobina de señal un potencial a modo de función escalón con el fin de generar una onda amortiguada mediante la cual se determina las resistencias externas que causen una constante de amortiguamiento y salida del sensor conocidas; con estos valores, es posible restituir la respuesta del sismómetro. El primer método, fundamentado en restitución experimental y no matemática, muestra que la parte plana de la respuesta después de los 4 Hz sugerida por el fabricante no presenta este comportamiento; y que alrededor de los 19 Hz hay un cambio marcado, donde los valores de transducción aumentan. El segundo método fundamentado matemáticamente no muestra estos cambios. (AU)

Determinación de un modelo unidimensional de velocidades para el Eje Cafetero colombiano utilizando tomografía sísmica

El objetivo es determinar una estructura unidimensional de velocidades en el Eje Cafetero colombiano utilizando tiempos de arribo de ondas P y S. La región en estudio se limita al Eje Cafetero colombiano, donde es posible tener la información sísmica mínima suficiente, que corresponde a las localizaciones de las estaciones sismológicas del OVSM, el OSSO y el OSQ. La metodología empleada estuvo basada en localizaciones de réplicas con HYPO71 y método de inversión no linealizado de rayos, VELEST. El uso generalizado de sismómetros e instrumentos digitales, a hecho fácil aprovechar los registros sísmicos en su totalidad, las fases de ondas P y S, al igual que sus reflexiones y refracciones en las diferentes estructuras interna de la corteza, para obtener un modelo confiable de Vp. Los datos que se utilizan para efectuar la inversión de estructura de velocidades provienen de registros sísmicos, 1344 sismos de los cuales se utilizaron solo 450 que cumplieron con tener un gap< 200º y un rms < 0.2 s, para obtener un mejor modelo, los eventos localizados contaron con una muy buena calidad. Desde el punto de vista sísmico, contar con un buen modelo de la estructura de velocidades es esencial para obtener localizaciones de eventos y parámetros de fuente confiables, para entender el movimiento de los suelos durante temblores fuertes. En particular conocer las velocidades y atenuación de ondas P y la atenuación cortical como un segundo factor son variables a determinar. Los resultados obtenidos muestran una distribución de velocidades uniforme. La combinación de muchos modelos de velocidades para la zona del Eje Cafetero nos han permitido definir algunos elementos claves que han aclarado el panorama, avanzando en el conocimiento de la estructura cortical de la zona. Llegando a obtener un propio modelo de estructura cortical de velocidades para el Eje Cafetero colombiano y así obtener una mejor localización de sismos y conocer la diferencia más acertada en el espesor de la corteza y en la estructura del manto superior entre terrenos adyacentes que fueron emplazados en diferentes épocas geológicas. (AU)