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Imaging 3D mantle and geological structures beneath Europe by the joint inversion of body wave and surface wave anisotropy

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Visiones sísmicas del interior de la Tierra

Geólogos europeos han descodificado la información contenida en los sismogramas para obtener una visión más precisa de la litosfera y el manto terrestre empleando una técnica denominada tomografía sísmica.

Cambio climático y medio ambiente icon Cambio climático y medio ambiente

Esta técnica es similar a la tomografía computarizada empleada en medicina para visualizar los órganos del cuerpo humano sin necesidad de llevar a cabo una intervención quirúrgica. En vez de emitir rayos X, esta técnica permite a los investigadores crear imágenes del subsuelo de la Tierra a partir de variaciones en la velocidad de las ondas sísmicas que viajan desde el interior del planeta hasta la superficie. Los sismógrafos pueden detectar movimientos verticales y horizontales del subsuelo con una amplitud de nanómetros. Los geólogos del proyecto financiado por la Unión Europea JIBSA emplearon registros digitales de terremotos de cientos de sismógrafos de toda Europa para crear imágenes de alta resolución del subsuelo del continente. Al igual que hay una gran variedad de métodos para visualizar el cuerpo de un paciente (rayos X, ultrasonidos y resonancia magnética), también existen diferentes aproximaciones a la hora de realizar una tomografía sísmica. Un método consiste en seleccionar en primer lugar porciones de los registros de los sismogramas, como las primeras ondas de compresión o las primeras ondas de cizalla, para posteriormente desarrollar un mapa de las placas tectónicas y del manto. Sin embargo, las técnicas modernas de registro de movimientos sísmicos pueden generar cantidades ingentes de datos. Los investigadores del proyecto JIBSA se centraron específicamente en el estudio de las ondas sísmicas para obtener una visión más precisa del interior de la Tierra. El nuevo conjunto de herramientas desarrolladas ObspyDMT permitió a los investigadores reducir el tiempo de análisis necesario para identificar una amplia variedad de tipos de ondas sísmicas. Seguidamente, se incorporaron datos de ondas sísmicas proporcionados por sismógrafos en un modelo del manto del continente europeo que simula cada tipo onda conforme se propaga desde el epicentro del terremoto. Las diferencias identificadas tras comparar los sismogramas sintéticos resultantes con sismogramas reales se incluyeron de nuevo en el modelo. Al final del proyecto JIBSA, sus investigadores ya habían completado un estudio sobre la estructura del subsuelo terrestre de Europa empleando información adicional de ondas de superficie que viajan a través de la corteza terrestre. En este estudio se consideró tanto la velocidad de la señal como la velocidad de fase de las ondas Love y Rayleigh para derivar el perfil radial y el perfil anisotrópico azimut. En conjunto, la tomografía sísmica ha revelado a los geólogos que el interior de la Tierra es mucho más complejo que una simple esfera concéntrica dividida las tres capas tradicionales de la corteza, el manto y el núcleo. Además, se espera que el nuevo conjunto de imágenes que muestran la subducción del manto bajo las placas tectónicas y las plumas ascendentes de magma fundido cambie el concepto que se posee sobre el funcionamiento de la Tierra.

Palabras clave

Interior de la Tierra, tomografía sísmica, sismógrafos, litosfera, manto

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