SISMICIDAD EN COLOMBIA 2014-2024
Andrea Pablos, Talentotech Colombia
2024-08-24
INTRODUCCION
El termino sismicidad, se refiere a la medida de la actividad sísmica o movimientos de la corteza terrestre, tambien conocidos como temblores y terremotos. Los sismos son de corta duración e intensidad variable y, son producidos a consecuencia de la liberación repentina de energía.
Aunque la interacción entre Placas Tectónicas es la principal causa de los sismos no es la única. Cualquier proceso que pueda lograr grandes concentraciones de energía en las rocas puede generar sismos.
Las causas más generales se pueden enumeran según su orden de importancia en:
TECTÓNICA: son los sismos que se originan por el desplazamiento de las placas tectónicas que conforman la corteza.
VOLCÁNICA: es poco frecuente; cuando la erupción es violenta genera grandes sacudidas que afectan sobre todo a los lugares cercanos, pero a pesar de ello su campo de acción es reducido en comparación con los de origen tectónico.
HUNDIMIENTO, DESLIZAMIENTOS, ACTIVIDADES ANTROPICAS (EXPLOSIONES ATÓMICAS, CONTRUCCION DE PRESAS, EXPLOTACIONES DE RECURSOS A GRAN ESCALA, INYECCION DE FLUIDOS, ETC.).
Cuando una roca se deforma, acumula en su interior energía elástica de deformación; si el esfuerzo aplicado es relativamente pequeño la roca se comporta elásticamente, mientras que, si el esfuerzo aplicado es muy grande producirá deformaciones fragiles y en caso de ser demasiado grandes, pueden generar ondas sísmicas que viajan a través y por la superficie de la Tierra, dando lugar a los sismos.
Dados los riesgos asociados a las personas, los bienes y la infrastructura, es de vital importancia conocer
● ¿PREGUNTA PROBLEMA?
¿Cómo se ha distribuido espacial y temporalmente la sismicidad en Colombia en los últimos 20 años y cuáles son las tendencias significativas observadas en la frecuencia y magnitud de los sismos?
● OBJETIVO GENERAL
Analizar la sismicidad en Colombia durante los últimos 10 años para identificar patrones espaciales y temporales, así como las características clave de los sismos en términos de magnitud y profundidad con el fin de comprender mejor la distribución y la frecuencia de la actividad sísmica del país.
● OBJETIVOS ESPECIFICOS
Examinar la información geográfica de los sismos en Colombia
Analizar las tendencias temporales de la actividad sísmica en Colombia
Estudiar las características de los sismos en términos de profundidad y magnitud
Identificar los sismos de mayor magnitud y sus características comunes
Desarrollar visualizaciones para comunicar de manera efectiva
1. INFORMACIÓN
La base de datos de de sismicidad en Colombia utilizada en este proyecto, fue descargada de la pagina web del Servicio Geológico Colombiano (http://bdrsnc.sgc.gov.co/paginas1/catalogo/index.php), entidad encargada del nomitoreo sismico del pais, generando la información oficial de sismicidad para Colombia .
Debido a que la información requerida para el proyecto no se encontraba dentro de un solo catalogo sísmico disponible, tuvo que hacerse un proceso de unificación y limpieza para estandarizar nombres, fechas y horas; asi como eliminar información correspondiente a otros paises fronterizos.
Durante la revisión preliminar de la información, se iddentificaron 2 tipos de medida de Magnitud de los sismos, la Magnitud Local (Ml) y la Magnitud de Momento (Mw). Por definición, la magnitud local corresponde a la máxima amplitud de las ondas, desafortunadamente, la Ml (Richter) tiene la desventaja de saturarse; es decir para sismos muy grandes, el valor de magnitud, ya no permite describir satisfactoriamente el tamaño del temblor; mientras que la Mw representa la cantidad de energía liberada durante el evento y se define a partir de tres parámetros: 1. Tamaño del área que se deslizó en el plano de falla, 2. Cuánto se deslizó dicha área (en centímetros o metros), 3. Fuerza requerida para vencer la fricción que mantenía las rocas adheridas entre sí a ambos lados de la falla. El momento sísmico también se puede estimar usando programas de cómputo para analizar el tamaño (amplitud) de las diferentes ondas registradas según su período o frecuencia (inverso del periodo). Es decir, para cuantificar la sacudida del subsuelo en función del tipo de sacudida (tipo de onda sísmica) durante el temblor.
2. ANALISIS
Con el fin de hacer el primer analisis de datos disponibles, se corrió el resumen de datos, obteniendo los siguientes resultados, para la información de los sismos registrados en los ultimos 10 años en el territorio nacional.
library(readxl)
Sismos <- read_xlsx("C:\\Users\\LENOVO\\Downloads\\Catalogo_Sismico_2014-2018_SGC (1) (version 1).xlsx")
summary(Sismos)## FECHA HORA_UTC
## Min. :2014-01-01 00:00:00.00 Min. :1899-12-31 00:00:01.00
## 1st Qu.:2016-11-04 18:00:00.00 1st Qu.:1899-12-31 06:27:44.75
## Median :2019-09-07 00:00:00.00 Median :1899-12-31 12:18:09.50
## Mean :2019-06-19 20:00:51.02 Mean :1899-12-31 12:13:39.59
## 3rd Qu.:2022-01-25 00:00:00.00 3rd Qu.:1899-12-31 17:56:47.25
## Max. :2024-06-04 00:00:00.00 Max. :1899-12-31 23:59:57.00
##
## LATITUD (grados) LONGITUD (grados) PROFUNDIDAD (Km) MAGNITUD Ml
## Min. :-3.587 Min. :-89.98 Min. : -2.01 Min. :2.500
## 1st Qu.: 5.282 1st Qu.:-76.15 1st Qu.: 15.67 1st Qu.:2.600
## Median : 6.797 Median :-73.20 Median :125.10 Median :2.800
## Mean : 6.318 Mean :-74.54 Mean : 87.51 Mean :2.907
## 3rd Qu.: 6.836 3rd Qu.:-73.15 3rd Qu.:145.10 3rd Qu.:3.100
## Max. :14.735 Max. :-69.02 Max. :461.87 Max. :6.300
## NA's :216
## MAGNITUD Mw DEPARTAMENTO MUNICIPIO # FASES
## Min. :0.100 Length:18624 Length:18624 Min. : 4.00
## 1st Qu.:3.300 Class :character Class :character 1st Qu.: 21.00
## Median :3.600 Mode :character Mode :character Median : 32.00
## Mean :3.699 Mean : 36.12
## 3rd Qu.:3.900 3rd Qu.: 49.00
## Max. :6.600 Max. :110.00
## NA's :15870
## RMS (Seg) GAP (grados) ERROR LATITUD (Km) ERROR LONGITUD (Km)
## Length:18624 Min. : 18.0 Min. : 0.071 Min. : 0.071
## Class :character 1st Qu.: 64.0 1st Qu.: 1.414 1st Qu.: 1.414
## Mode :character Median : 92.0 Median : 2.400 Median : 2.828
## Mean :105.1 Mean : 2.562 Mean : 3.007
## 3rd Qu.:127.0 3rd Qu.: 3.121 3rd Qu.: 3.900
## Max. :353.0 Max. :95.600 Max. :95.300
##
## ERROR PROFUNDIDAD (Km) ESTADO
## Min. : 0.000 Length:18624
## 1st Qu.: 2.500 Class :character
## Median : 4.600 Mode :character
## Mean : 4.642
## 3rd Qu.: 5.890
## Max. :106.050
## Se filtraron los valores N/A dentro de la Magnitud Ml de la base de datos, y se removieron los valores innecesarios dentro del los formatos Fecha y Hora.
# Asegúrate de que los paquetes necesarios estén cargados
library(dplyr)
library(tidyr)
# Filtrar magnitudes de sismos Ml y realizar modificaciones
Magnitud_Ml_de_Sismos <- Sismos %>%
drop_na(`MAGNITUD Ml`) %>% # Elimina las filas con NA en la columna MAGNITUD Ml
filter(!DEPARTAMENTO %in% c("Ecuador", "Ecuador Border Region", "Venezuela", "Esmeraldas", "Carchi")) %>% # Filtrar departamentos específicos
mutate(
HORA_UTC = sub("1899-12-31 ", "", HORA_UTC), # Reemplazar parte de la cadena en HORA_UTC
FECHA = sub(" 00:00:00.00", "", FECHA) # Reemplazar parte de la cadena en FECHA
)
# Imprimir el dataframe resultante
print(Magnitud_Ml_de_Sismos)## # A tibble: 18,266 × 16
## FECHA HORA_UTC `LATITUD (grados)` `LONGITUD (grados)` `PROFUNDIDAD (Km)`
## <chr> <chr> <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 2014-01-01 06:39:14 3.43 -78.8 32.1
## 2 2014-01-01 20:57:38 6.88 -76.2 0
## 3 2014-01-01 21:00:37 6.91 -76.2 9.2
## 4 2014-01-01 23:04:04 6.85 -73.1 147.
## 5 2014-01-02 00:56:30 6.82 -73.1 146.
## 6 2014-01-02 01:01:26 6.83 -73.1 143.
## 7 2014-01-02 08:12:22 6.82 -77.7 23.2
## 8 2014-01-02 13:18:33 6.82 -73.1 148.
## 9 2014-01-02 18:08:19 4.70 -76.2 93
## 10 2014-01-02 22:21:19 6.81 -73.2 145
## # ℹ 18,256 more rows
## # ℹ 11 more variables: `MAGNITUD Ml` <dbl>, `MAGNITUD Mw` <dbl>,
## # DEPARTAMENTO <chr>, MUNICIPIO <chr>, `# FASES` <dbl>, `RMS (Seg)` <chr>,
## # `GAP (grados)` <dbl>, `ERROR LATITUD (Km)` <dbl>,
## # `ERROR LONGITUD (Km)` <dbl>, `ERROR PROFUNDIDAD (Km)` <dbl>, ESTADO <chr>Se graficaron los valores de Magnitudes Ml y profundidad en Km. sobre el mapa base, para determinar la distribución de sismos en el territorio nacional.
## Reading layer `Departamento' from data source
## `C:\Users\LENOVO\Downloads\Servicio-609\Departamentos_Junio_2024_shp\Departamentos_Junio_2024_shp\Departamento.shp'
## using driver `ESRI Shapefile'
## Simple feature collection with 33 features and 6 fields
## Geometry type: MULTIPOLYGON
## Dimension: XY
## Bounding box: xmin: 4047822 ymin: 1090467 xmax: 5684465 ymax: 3053707
## Projected CRS: MAGNA-SIRGAS 2018 / Origen-Nacional## package 'ggplot2' successfully unpacked and MD5 sums checked
## package 'RColorBrewer' successfully unpacked and MD5 sums checked
##
## The downloaded binary packages are in
## C:\Users\LENOVO\AppData\Local\Temp\RtmpG217vm\downloaded_packages
Con el fin de definir el número de sismos por departamentos, se hizo un conteo.
library(dplyr)
install.packages("tidyvers")
#Hacer conteo de sismos por una de las variables que es el departamento
conteo_de_sismos <- Sismos %>%
drop_na(DEPARTAMENTO) %>% # Elimina las filas con NA en la columna DEPARTAMENTO
count(DEPARTAMENTO) %>% # Cuenta el número de sismos por departamento
arrange(desc(n)) # Ordena en orden descendente por el conteo
conteo_de_sismos## # A tibble: 37 × 2
## DEPARTAMENTO n
## <chr> <int>
## 1 SANTANDER 8975
## 2 CHOCO 1102
## 3 META 1090
## 4 ANTIOQUIA 986
## 5 CUNDINAMARCA 777
## 6 VALLE_DEL_CAUCA 601
## 7 NARINO 442
## 8 HUILA 351
## 9 BOYACA 319
## 10 CESAR 294
## # ℹ 27 more rows#Se hace filtro ya que la base de datos presenta sismos de Ecuador y Venezuela.
library(dplyr)
library(tidyr)
conteo_de_sismos = Sismos %>%
drop_na(DEPARTAMENTO) %>% # Elimina las filas con NA en la columna DEPARTAMENTO
filter(!DEPARTAMENTO %in% c("Ecuador", "Ecuador Border Region", "Venezuela", "Esmeraldas", "Carchi")) %>% # Filtra los departamentos que no sean los excluidos
count(DEPARTAMENTO) %>% # Cuenta el número de sismos por departamento
arrange(desc(n)) # Ordena en orden descendente por el conteo
conteo_de_sismos## # A tibble: 32 × 2
## DEPARTAMENTO n
## <chr> <int>
## 1 SANTANDER 8975
## 2 CHOCO 1102
## 3 META 1090
## 4 ANTIOQUIA 986
## 5 CUNDINAMARCA 777
## 6 VALLE_DEL_CAUCA 601
## 7 NARINO 442
## 8 HUILA 351
## 9 BOYACA 319
## 10 CESAR 294
## # ℹ 22 more rows#Se grafica el numero de sismos por departamento#
library(ggplot2)
ggplot(conteo_de_sismos, aes(x = reorder(DEPARTAMENTO, -n), y = n, fill = -n)) +
geom_bar(stat = "identity") +
geom_text(aes(label = n), vjust = 0.5, color = "olivedrab", size = 2) +
coord_flip() +
labs(
x = "Departamento",
y = "Número de Sismos",
title = "Número de Sismos por Departamento"
) +
theme_light() +
theme(
panel.background = element_rect(fill = "grey"), # Cambia el color del fondo del área del gráfico
plot.background = element_rect(fill = "white") # Cambia el color del fondo del gráfico completo
)
Revisando el rango de magnitudes de los sismos, se puede ver la diferencia en magnitud (entre Ml y Mw),dadas las limitaciones de escala generadas por el método.
install.packages("dplyr")
library(dplyr)
# Calcular el rango de magnitudes de sismos Ml
Rango_Magnitud_Sismos_Ml <- sismos_sf %>%
summarise(
Min_Magnitud = min(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE),
Max_Magnitud = max(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE)
)
Rango_Magnitud_Sismos_Ml## Simple feature collection with 1 feature and 2 fields
## Geometry type: MULTIPOINT
## Dimension: XY
## Bounding box: xmin: -85.633 ymin: -3.587 xmax: -69.741 ymax: 14.735
## Geodetic CRS: WGS 84
## # A tibble: 1 × 3
## Min_Magnitud Max_Magnitud geometry
## <dbl> <dbl> <MULTIPOINT [°]>
## 1 2.5 6.3 ((-70.149 4.219), (-71.376 2.597), (-71.429 2.476),…# Calcular el rango de magnitudes de sismos Ml
Rango_Magnitud_Sismos_Mw <- sismos_sf %>%
summarise(
Min_Magnitud = min(`MAGNITUD Mw`, na.rm = TRUE),
Max_Magnitud = max(`MAGNITUD Mw`, na.rm = TRUE)
)
Rango_Magnitud_Sismos_Mw## Simple feature collection with 1 feature and 2 fields
## Geometry type: MULTIPOINT
## Dimension: XY
## Bounding box: xmin: -85.633 ymin: -3.587 xmax: -69.741 ymax: 14.735
## Geodetic CRS: WGS 84
## # A tibble: 1 × 3
## Min_Magnitud Max_Magnitud geometry
## <dbl> <dbl> <MULTIPOINT [°]>
## 1 0.1 6.6 ((-70.149 4.219), (-71.376 2.597), (-71.429 2.476),…Para entender más facilmente el comportamiento de los sismos y su distribución en el territorio nacional, se realizó la estadistica descriptiva por departamento.
La distribución de frecuencia de la magnitud Ml de los sismos registrados, es en forma de J invertida, indicando que la mayor recurrencia de sismos corresponde al valor mas bajo registrado en la base de datos, el cual corresponde a 2,5 en la escala de richter. Dada esta distribución y luego de calcular los valores de promedio, media y desviación estandar,se pudo determinar que este tipo de estadistica no porporcionaba información relevante para el entendimiento de la sismicidad en Colombia.
A partir de esto, se calcularon los valores mínimos y máximos de magnitud, así como los valores de la moda, que posteriormente fueron graficados por Departamento.
#Histograma de frecuenca
ggplot(Magnitud_Ml_de_Sismos, aes(x = `MAGNITUD Ml`)) +
geom_histogram(binwidth = 0.1, fill = "steelblue", color = "black") +
theme_minimal() +
labs(
title = "Histograma de Frecuencia de Sismos",
x = "Magnitud de Sismos",
y = "Frecuencia"
) +
xlim(2, 7) + # Ajusta los límites del eje x
ylim(0, 3000) # Ajusta los límites del eje y
library(dplyr)
#Estadistica descriptiva por Departamento para la Magnitud Ml
Distribucion_Magnitudes_Ml= Magnitud_Ml_de_Sismos %>%
group_by(DEPARTAMENTO) %>% # Agrupar por departamento
summarise(
Media = mean(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE),
Mediana = median(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE),
Desviacion_Estandar = sd(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE))
print(n=40,Distribucion_Magnitudes_Ml)## # A tibble: 33 × 4
## DEPARTAMENTO Media Mediana Desviacion_Estandar
## <chr> <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 ANTIOQUIA 2.92 2.8 0.438
## 2 ARAUCA 2.94 2.7 0.539
## 3 ARCHIPIELAGO DE SAN ANDRES. PROV. Y STA CA… 3.66 3.5 0.648
## 4 ATLANTICO 2.88 2.9 0.329
## 5 BOLIVAR 2.86 2.7 0.430
## 6 BOYACA 2.93 2.8 0.456
## 7 CALDAS 2.97 2.8 0.415
## 8 CAQUETA 2.95 2.8 0.482
## 9 CASANARE 3.04 2.8 0.593
## 10 CAUCA 3.01 2.8 0.530
## 11 CESAR 2.87 2.7 0.454
## 12 CHOCO 2.91 2.8 0.464
## 13 CORDOBA 2.92 2.8 0.455
## 14 CUNDINAMARCA 2.87 2.8 0.360
## 15 Colombia 2.81 2.7 0.385
## 16 Colombia Border Region 2.97 2.9 0.414
## 17 GARZON 2.6 2.6 NA
## 18 GUAVIARE 2.69 2.6 0.266
## 19 HUILA 2.87 2.7 0.461
## 20 LA_GUAJIRA 2.98 2.8 0.551
## 21 MAGDALENA 2.84 2.7 0.413
## 22 META 2.92 2.8 0.474
## 23 NARINO 2.92 2.8 0.471
## 24 NORTE_DE_SANTANDER 2.93 2.8 0.485
## 25 PUTUMAYO 2.80 2.7 0.317
## 26 QUINDIO 2.83 2.7 0.464
## 27 RISARALDA 2.86 2.8 0.353
## 28 SANTANDER 2.89 2.8 0.431
## 29 SUCRE 3 2.8 0.541
## 30 TOLIMA 3.03 3 0.451
## 31 VALLE_DEL_CAUCA 2.91 2.8 0.465
## 32 VICHADA 2.82 2.65 0.472
## 33 <NA> 2.94 2.8 0.470#Estadistica descriptiva por Departamento para la Magnitud Mw
Distribucion_Magnitudes_Mw = Magnitud_Ml_de_Sismos %>%
group_by(DEPARTAMENTO) %>% # Agrupar por departamento
summarise(
Media = mean(`MAGNITUD Mw`, na.rm = TRUE),
Mediana = median(`MAGNITUD Mw`, na.rm = TRUE),
Desviacion_Estandar = sd(`MAGNITUD Mw`, na.rm = TRUE))
print(n=40,Distribucion_Magnitudes_Mw)## # A tibble: 33 × 4
## DEPARTAMENTO Media Mediana Desviacion_Estandar
## <chr> <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 ANTIOQUIA 3.64 3.6 0.457
## 2 ARAUCA 3.74 3.5 0.682
## 3 ARCHIPIELAGO DE SAN ANDRES. PROV. Y STA C… 3.92 3.9 0.436
## 4 ATLANTICO 3.37 3.3 0.208
## 5 BOLIVAR 3.40 3.4 0.350
## 6 BOYACA 3.67 3.6 0.464
## 7 CALDAS 3.66 3.8 0.241
## 8 CAQUETA 3.2 3.2 NA
## 9 CASANARE 3.62 3.5 0.583
## 10 CAUCA 3.6 3.3 0.784
## 11 CESAR 3.64 3.6 0.554
## 12 CHOCO 3.70 3.6 0.622
## 13 CORDOBA 3.66 3.7 0.541
## 14 CUNDINAMARCA 3.46 3.4 0.284
## 15 Colombia NaN NA NA
## 16 Colombia Border Region NaN NA NA
## 17 GARZON NaN NA NA
## 18 GUAVIARE 3.4 3.4 NA
## 19 HUILA 3.53 3.3 0.559
## 20 LA_GUAJIRA 3.70 3.6 0.553
## 21 MAGDALENA 3.51 3.35 0.435
## 22 META 3.49 3.4 0.345
## 23 NARINO 3.81 3.7 0.577
## 24 NORTE_DE_SANTANDER 3.65 3.45 0.613
## 25 PUTUMAYO 3.61 3.6 0.212
## 26 QUINDIO 3.83 3.8 0.575
## 27 RISARALDA 3.51 3.4 0.521
## 28 SANTANDER 3.62 3.6 0.384
## 29 SUCRE 3.74 3.6 0.513
## 30 TOLIMA 3.34 3.3 0.320
## 31 VALLE_DEL_CAUCA 3.7 3.6 0.416
## 32 VICHADA NaN NA NA
## 33 <NA> NaN NA NA#funcion para cálculo de moda
mode_function <- function(x) {
uniq_x <- unique(x)
uniq_x[which.max(tabulate(match(x, uniq_x)))]
}
Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento <- Magnitud_Ml_de_Sismos%>%
group_by(DEPARTAMENTO) %>% # Agrupar por departamento
summarise(
Moda = mode_function(`MAGNITUD Ml`), # Calcular la moda
Min_Magnitud = min(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE), # Calcular el valor mínimo
Max_Magnitud = max(`MAGNITUD Ml`, na.rm = TRUE), # Calcular el valor máximo
Numero_de_Sismos = n() # Contar el número de sismos por departamento
)
print(n=40,Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento)## # A tibble: 33 × 5
## DEPARTAMENTO Moda Min_Magnitud Max_Magnitud Numero_de_Sismos
## <chr> <dbl> <dbl> <dbl> <int>
## 1 ANTIOQUIA 2.5 2.5 5.2 982
## 2 ARAUCA 2.5 2.5 5.3 71
## 3 ARCHIPIELAGO DE SAN ANDRES.… 4.8 2.8 4.8 7
## 4 ATLANTICO 2.5 2.5 3.4 10
## 5 BOLIVAR 2.5 2.5 5.5 139
## 6 BOYACA 2.5 2.5 4.7 319
## 7 CALDAS 2.8 2.5 3.9 31
## 8 CAQUETA 2.5 2.5 4.3 39
## 9 CASANARE 2.5 2.5 4.8 60
## 10 CAUCA 2.5 2.5 4.9 125
## 11 CESAR 2.5 2.5 5.5 291
## 12 CHOCO 2.5 2.5 5.3 1096
## 13 CORDOBA 2.8 2.5 4.4 45
## 14 CUNDINAMARCA 2.5 2.5 5.6 776
## 15 Colombia 2.6 2.5 4.4 49
## 16 Colombia Border Region 2.9 2.5 3.9 10
## 17 GARZON 2.6 2.6 2.6 1
## 18 GUAVIARE 2.5 2.5 3.3 13
## 19 HUILA 2.5 2.5 5.3 348
## 20 LA_GUAJIRA 2.5 2.5 5.2 218
## 21 MAGDALENA 2.5 2.5 4.4 96
## 22 META 2.5 2.5 6.1 1079
## 23 NARINO 2.5 2.5 6.3 441
## 24 NORTE_DE_SANTANDER 2.5 2.5 5.4 287
## 25 PUTUMAYO 2.5 2.5 3.7 47
## 26 QUINDIO 2.5 2.5 4.2 25
## 27 RISARALDA 2.5 2.5 4.2 59
## 28 SANTANDER 2.5 2.5 6.3 8911
## 29 SUCRE 2.8 2.5 4.3 29
## 30 TOLIMA 2.5 2.5 4.6 178
## 31 VALLE_DEL_CAUCA 2.5 2.5 6.1 599
## 32 VICHADA 2.5 2.5 3.5 4
## 33 <NA> 2.5 2.5 5.5 1881#Graficar Magnitud Maxima y numero de sismos Vs Departamento
library(ggplot2)
library(dplyr)
ggplot(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento, aes(x = reorder(DEPARTAMENTO, Max_Magnitud))) +
geom_bar(aes(y = Max_Magnitud, fill = Max_Magnitud), stat = "identity", alpha = 0.6) +
geom_line(aes(y = Numero_de_Sismos * max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Max_Magnitud) / max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Numero_de_Sismos), group = 1),
color = "red", size = 0.5) +
geom_point(aes(y = Numero_de_Sismos * max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Max_Magnitud) / max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Numero_de_Sismos)),
color = "red", size = 1) +
geom_text(aes(
label = Numero_de_Sismos,
y = Numero_de_Sismos * max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Max_Magnitud) / max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Numero_de_Sismos) + 0.5),
color = "black", size = 3) +
coord_flip() +
scale_y_continuous(sec.axis = sec_axis(~ . * max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Numero_de_Sismos) / max(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento$Max_Magnitud), name = "# Total de Sismos")) +
labs(
x = "Departamento",
y = "Magnitud Ml Máxima",
title = "Magnitud Máxima y Número de Sismos
por Departamento"
) +
theme_light() +
theme(
panel.background = element_rect(fill = "grey"),
plot.background = element_rect(fill = "white"),
axis.text.y = element_text(size = 7.5)
)
#graficar la moda Vs Departamento
ggplot(Distribucion_Magnitudes_Ml_por_Departamento, aes(x = DEPARTAMENTO, y = Moda, fill = DEPARTAMENTO)) +
geom_bar(stat = "identity") +
theme_minimal() +
coord_flip()+
labs(
title = "Moda de Valor de Magnitud Ml de Sismos
por Departamento",
x = "Departamento",
y = "Moda de Magnitud Ml"
) +
theme(
axis.text.x = element_text(angle = 0, hjust = 1),
legend.position = "none"
)
A traves de los años, se han presentado variaciones en la sismisidad dentro del territorio nacional, por lo que se hacen los mapas por año, para Visualizar esta variabilidad.
## package 'plotly' successfully unpacked and MD5 sums checked
##
## The downloaded binary packages are in
## C:\Users\LENOVO\AppData\Local\Temp\RtmpG217vm\downloaded_packages## package 'shiny' successfully unpacked and MD5 sums checked
##
## The downloaded binary packages are in
## C:\Users\LENOVO\AppData\Local\Temp\RtmpG217vm\downloaded_packages## Reading layer `Departamento' from data source
## `C:\Users\LENOVO\Downloads\Servicio-609\Departamentos_Junio_2024_shp\Departamentos_Junio_2024_shp\Departamento.shp'
## using driver `ESRI Shapefile'
## Simple feature collection with 33 features and 6 fields
## Geometry type: MULTIPOLYGON
## Dimension: XY
## Bounding box: xmin: 4047822 ymin: 1090467 xmax: 5684465 ymax: 3053707
## Projected CRS: MAGNA-SIRGAS 2018 / Origen-Nacional
Para estudiar las características de los sismos en términos de profundidad y magnitud, se generaron, adicionales a las graficas antes expuestas, las gráficas de profundidad. Es importante resaltar que se presentan profunidades negativas, seguramente por modelos de velocidad no ajustados, por lo que se hizo un filtro de profundidad a corte 0 km.
La evaluación de los sismos de mayor mganitud, se hizo a partir de la generación de filtros, el mapeo de los mismos y la generación de gráficas entre variables.
## Simple feature collection with 14 features and 2 fields
## Geometry type: GEOMETRY
## Dimension: XY
## Bounding box: xmin: -83.172 ymin: -0.1 xmax: -70.829 ymax: 13.228
## Geodetic CRS: WGS 84
## # A tibble: 14 × 3
## DEPARTAMENTO n geometry
## <chr> <int> <GEOMETRY [°]>
## 1 SANTANDER 17 MULTIPOINT ((-73.232 6.795), (-73.211 6.816), (-73.…
## 2 <NA> 10 MULTIPOINT ((-77.268 8.698), (-81.092 13.228), (-81…
## 3 CHOCO 5 MULTIPOINT ((-76.583 4.092), (-76.774 4.642), (-76.…
## 4 META 5 MULTIPOINT ((-74.242 3.474), (-73.86 3.203), (-74.1…
## 5 HUILA 4 MULTIPOINT ((-75.93 2.989), (-74.716 3.382), (-74.6…
## 6 LA_GUAJIRA 3 MULTIPOINT ((-72.187 10.84), (-73.182 12.28), (-70.…
## 7 NARINO 3 MULTIPOINT ((-78.98 1.589), (-79.706 1.504), (-80 -…
## 8 VALLE_DEL_CAUCA 3 MULTIPOINT ((-76.186 4.674), (-76.286 4.627), (-75.…
## 9 ANTIOQUIA 2 MULTIPOINT ((-76.234 7.238), (-76.105 6.287))
## 10 CESAR 2 MULTIPOINT ((-73.329 7.742), (-73.008 10.24))
## 11 NORTE_DE_SANTANDER 2 MULTIPOINT ((-72.131 8.355), (-73.261 7.657))
## 12 ARAUCA 1 POINT (-71.717 6.502)
## 13 BOLIVAR 1 POINT (-74.3 7.845)
## 14 CUNDINAMARCA 1 POINT (-73.752 4.266)
3. CONCLUSIONES
El Departamento con mayor actividad sismica en el pais, corresponde al departamento de Santander, donde se ha registrado el mayor numeros de sismos y las Magnitudes Ml más altas en los últimos 10 años.
Los departamentos con mayor número de sismos registrados son: Santander (8911), Chocó (1096), Meta (1079) y Antioquia (982).
La dritribución de la gráfica de frecuencia de los sismos por magnitud Ml, presenta una distribución de J invertida, en la que predominan los simos de menor magnitud registrada correspondiente a un valor de 2,5 en la escala de Richter.
La estimación del parámetro moda para los valores de magnitud Ml, indican que la Magnitud mas alta recurrente, se presenta en el Archipielago de San Andrés y Providencia y Santa Catalina, alcanzando un valor de 4.8. A pesar de que solo se han registrado 7 sismos en los últimos 10 años, la tendencia es a que estos tengan una magnitud alta.
Los mapas de sismicidad por año, evidencian viariabilidad en la actividad sismica en situaciones como las siguientes:
- Durante el 2018 se presentaron sismos de alta magnitud y profundidad en el sector de Punta Gallina.
- Se evidencia una alta sismicidad focalizada en el demartamento del Meta (puerto Gaitan) durante el 2014 y esta ha ido disminuyendo progresivamente hasta la actualidad.
- Incremento en las magnitudes de los sismos durante el 2015.
- Incremento en la sismicidad en el departamento del Guaviare durante el 2015
- Sismicidad alta y constante en : Santander; Valle del Cauca, Risaralda y Caldas; el sector norte del departamento del Choco y el Flanco Oriental de la Cordillera Oriental.
Los sismos con mayores profundidades registrados en la base de datos de los 10 últimos años, corresponden a sismos no asignados a departamentos, es decir, hacen parte de las areas offshore.
Los sismos mas profundos registrado en el onshore, se presentan en el departamento de la Guajira.
En Santander, donde se registra la mayor sismicidad, la profundidad máxima de los sismos es de aproximadaente 200 km.
El Departamento del Quindío presenta sismicidad con profundidades recurrentes de aprox. 180 km.
Los sismos registrados en el departamento de Caldas, presentan profundidades recurrentes de aprox. 125 km.
En terminos generales, los sismos de baja magnitud se generan a profundidades entre 0-250km, mientras que los sismos de mayor magnitud, se registran con epicentros a profundidades entre 0-50 y 125-160km; es decir, los sismos con magnitud mayor a 3,5 en la escala de Richter muestran una tendencia a presentar un gap en profundidad entre 50-125km.
Los Departamentos que registran los sismos con magnitud mayor a 5 entre 2014 y 2024 son: Santander (17), Chocó (5), Meta (5), Huila (4), La Guajira (3), Nariño (3) y Valle del Cauca (3).