Cuando la Tierra libera energía: del terremoto a la química de los materiales

El lunes 10 de agosto de 2026, a las 7:34 de la mañana, Colombia fue sacudida por un terremoto de magnitud 7.4, cuyo epicentro fue localizado por el Servicio Geológico Colombiano (SGC) en San José del Palmar, en el departamento de Chocó, a una profundidad aproximada de 103 kilómetros. 

Dos semanas después, las cifras permiten dimensionar con mayor claridad sus consecuencias; el Reporte Situacional No. 45 del 24 de agosto de 2026, registró 329 personas fallecidas, 4.592 heridas y 234 desaparecidas. En total, se reportaron 324.157 personas afectadas, pertenecientes a 159.924 familias, distribuidas en 494 municipios de 16 departamentos. El impacto sobre las construcciones también fue enorme: 31.519 viviendas destruidas, 178.236 viviendas averiadas, 591 edificios colapsados y 5.884 edificios con daños. 

Estas cifras muestran algo fundamental: un terremoto es un fenómeno natural, pero una catástrofe no depende únicamente de la magnitud del sismo. También depende de dónde vivimos, sobre qué tipo de suelo construimos, cómo fueron diseñadas nuestras edificaciones, qué materiales se utilizaron, cómo se ejecutaron las obras y qué tan vulnerables eran las construcciones antes de comenzar el movimiento.

Por eso vale la pena formular una pregunta que conecta geología, física, química e ingeniería: ¿Cómo puede un proceso que comienza a decenas o cientos de kilómetros de profundidad terminar agrietando una pared, deformando una columna o haciendo colapsar un edificio?

La respuesta exige recorrer diferentes escalas o tamaños: desde las placas tectónicas hasta los átomos que forman nuestros materiales.

Colombia lleva más de cuarenta años construyendo normas para resistir los terremotos

Nuestro país no puede impedir el movimiento de sus placas tectónicas, pero una población preparada, sí puede disminuir la probabilidad de que ese fenómeno produzca miles de víctimas y una de las herramientas más importantes para lograrlo es la construcción sismorresistente.

Sismorresistente no significa “indestructible”, pero una construcción de este tipo se diseña para responder de manera controlada frente al movimiento del terreno, evitando principalmente el colapso y la pérdida de vidas. Durante un terremoto intenso, una construcción sismorresistente, puede sufrir daños e incluso requerir reparaciones importantes; el objetivo fundamental es que disponga de mecanismos adecuados para resistir, deformarse y disipar energía.

Evolución de la normativa sismorresistente en Colombia

En 1984 se expidió el Decreto 1400, que adoptó el primer Código Colombiano de Construcciones Sismo-Resistentes de alcance nacional; éste código introdujo principios que siguen siendo esenciales: considerar la amenaza sísmica del lugar, analizar las fuerzas que recibe una edificación durante un terremoto, establecer sistemas estructurales apropiados y reconocer la importancia de que determinadas estructuras puedan deformarse sin colapsar.

Posteriormente, la Ley 400 de 1997 estableció normativas más amplias para la construcción sismorresistente y luego el Decreto 33 de 1998 adoptó la NSR-98, que amplió y organizó los requisitos relacionados con concreto estructural, acero, mampostería, casas de uno y dos pisos, madera, cimentaciones, estudios geotécnicos y supervisión técnica, entre otros aspectos, dejando claro que un edificio no funciona como un conjunto de materiales aislados, sino como un sistema y su seguridad depende de la relación entre: suelo → cimentación → estructura → materiales → uniones → calidad de construcción.

En 2010, mediante el Decreto 926, Colombia adoptó la NSR-10, que constituye actualmente el núcleo del Reglamento Colombiano de Construcción Sismorresistente, asimismo, ha sido actualizada en años posteriores; ya que cada evento importante ha ofrecido información sobre cómo respondieron los suelos, columnas, vigas, muros, cimentaciones, conexiones y materiales. Las fallas observadas pueden convertirse posteriormente en nuevo conocimiento y, finalmente, en mejores criterios de diseño.

Sin embargo, existe una dificultad enorme: ¿Qué ocurre con las millones de viviendas que ya existen?. Algunas fueron construidas antes de las normas actuales y otras fueron ampliadas durante años sin estudios estructurales. Por lo tanto, en 2023 se incorporó mediante el Decreto 1401 el documento técnico AIS 410-23: Evaluación y reducción de la vulnerabilidad sísmica en viviendas de mampostería. Este instrumento incorpora la evaluación y reducción de vulnerabilidad en determinadas viviendas existentes de mampostería, particularmente aquellas de origen informal y dentro de su ámbito de aplicación.

¿Qué estaba ocurriendo bajo nuestros pies?

Cuando sentimos un terremoto, parece que todo comienza repentinamente, pero la historia empieza mucho antes; Colombia se encuentra en una región tectónicamente muy activa y en la región Pacífica ocurre la interacción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana, éstas placas se mueven lentamente entre si, generalmente apenas algunos centímetros por año. Sin embargo, las rocas no siempre pueden desplazarse libremente y en diferentes zonas quedan sometidas a compresión, tensión y cizallamiento.

Las fallas geológicas son fracturas o zonas de fractura de la corteza a lo largo de las cuales bloques de roca pueden desplazarse unos respecto de otros, pero sus superficies no son perfectamente lisas y existen irregularidades llamadas asperezas que pueden trabar el deslizamiento a lo largo de una falla. Es decir que mientras el movimiento tectónico continúa, algunas regiones permanecen temporalmente bloqueadas por la fricción, entonces las rocas comienzan a deformarse y a almacenar energía de deformación elástica.

De las placas a las fracturas

Podemos imaginar un resorte que se comprime y, mientras se comprime, almacena energía potencial. Si se libera repentinamente, parte de esa energía se transforma en movimiento…en las rocas ocurre un fenómeno muchísimo más complejo, pero el principio energético ayuda a comprenderlo.

¿Y qué tiene que ver la química?

Una roca está formada por uno o varios minerales. En muchos minerales de la corteza aparecen elementos como: oxígeno (O), silicio (Si), aluminio (Al), hierro (Fe), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K) y magnesio (Mg). Estos átomos forman redes cristalinas, mantenidas fundamentalmente por enlaces de tipo covalentes e iónicos, y cuando deformamos ligeramente un sólido también modificamos, a escala microscópica, las posiciones relativas de sus átomos. Deformar esas redes implica separar o acercar ligeramente los átomos respecto de sus posiciones de equilibrio, lo que requiere energía. Algunas investigaciones han demostrado que la fricción entre placas disminuye si contienen cationes con carga +1 en comparación con cationes de carga +2, por lo que la composición química de un geomaterial puede modificar propiedades que observamos como mecánicas o elásticas, entre ellas su comportamiento frente al deslizamiento o fricción entre superficies minerales.

A escala atómica: la química detrás de la fricción

Además, en un terremoto intervienen simultáneamente otras variables como presiones enormes, temperaturas, fluidos, rugosidad, fracturas, diferentes minerales y estructuras geológicas que se extienden durante kilómetros. Y la química ayuda a comprender una parte del problema; la geología y la mecánica explican el sistema completo.

Cuando se libera la energía

Llega un momento en el que una región de una falla ya no puede mantener el bloqueo por la aspereza, entonces cuando las fuerzas superan su resistencia, comienza una ruptura que puede propagarse rápidamente, liberando parte de la energía elástica que había permanecido almacenada. Una parte de la energía se emplea en producir y extender fracturas en las rocas de la falla, otra parte se transforma en calor debido a la fricción y a la deformación, y una última parte se propaga a través de la Tierra, en forma de ondas sísmicas.

Las ondas sísmicas transportan energía sin transportar grandes cantidades de materia desde el hipocentro hasta nuestras ciudades. Finalmente, cuando la energía interactúa con la superficie, aparecen ondas superficiales, que pueden generar movimientos importantes en las zonas afectadas. En el caso del terremoto del 10 de agosto, el SGC informó que las estaciones cercanas al epicentro registraron entre 90 segundos y dos minutos de movimiento.

Dos lugares situados a distancias similares del epicentro pueden experimentar movimientos diferentes, ya que los suelos están formados por combinaciones de arena, grava, limo, arcilla, materia orgánica, minerales, agua y aire. Su comportamiento depende no solamente de su composición química sino también de su tamaño de partículas, densidad, porosidad, grado de compactación, entre otros.

En algunos depósitos blandos puede ocurrir amplificación sísmica, aumentando determinadas características del movimiento. Por lo tanto, lo importante hasta aquí es comprender que entre la falla y el edificio existe un intermediario fundamental: el suelo.

La energía viaja...Y el suelo la transforma

Del suelo al edificio: ¿qué ocurre con los materiales?

Cuando las ondas llegan a una ciudad, hacen oscilar el terreno y las cimentaciones de las construcciones, en este momento las edificaciones intentan acompañar el movimiento, pero poseen una masa y debido a la inercia, diferentes partes de la estructura desarrollan fuerzas y desplazamientos variados. Así, las columnas, vigas, muros y conexiones experimentan sucesivamente compresión, tracción, flexión y movimiento cortante.

Aquí comienza otra escala de nuestra historia, porque la resistencia de una edificación depende de su diseño estructural, pero las propiedades de los elementos estructurales dependen también de los materiales con los que fueron construidos. Estas propiedades tienen su origen, en parte, en su composición y estructura microscópica. Podemos resumirlo así: composición química → estructura → propiedades → comportamiento del material → respuesta estructural.

¿Cómo responden los materiales?

Acero: enlace metálico, deformación y ductilidad

El acero está constituido principalmente por hierro combinado con carbono y otros elementos en diferentes proporciones. En los metales predomina el enlace metálico, caracterizado por electrones deslocalizados alrededor de la estructura formada por los átomos metálicos, lo que ayuda a explicar propiedades como su capacidad de deformarse sin fracturarse inmediatamente. Esta propiedad denominada ductilidad, le permite al acero experimentar una deformación considerable antes de fracturarse mientras disipa energía antes de que ocurra un colapso.

Concreto: una roca artificial construida mediante reacciones químicas

El concreto es una mezcla o un material compuesto formado principalmente por agregados minerales, cemento, agua y espacios porosos; el cemento contiene principalmente cuatro sustancias conocidas como silicato tricálcico, silicato dicálcico, aluminato tricálcico y ferroaluminato tetracálcico.

Cuando el cemento entra en contacto con el agua comienzan reacciones químicas de hidratación. Uno de los productos más importantes de esta reacción es el silicato de calcio hidratado, conocido como C-S-H, que constituye la principal fase ligante o pegajosa responsable de buena parte de la resistencia de la pasta de cemento. Sin embargo, el concreto no es microscópicamente uniforme, ya que tiene poros, agregados, diferentes productos de hidratación e interfaces. Entre estos poros e interfaces, se generan fenómenos de deformación que contribuyen a que grietas inicialmente diminutas puedan crecer y conectarse.

Sin embargo, tampoco debemos pensar que un edificio se colapsa simplemente porque “se modificaron sus enlaces químicos”; primero existe una respuesta estructural: movimientos, fuerzas de inercia, flexión, tracción, compresión y fuerza cortante. Estos esfuerzos se concentran en determinados elementos y regiones del material que finalmente, cuando se supera su capacidad de resistir, las microgrietas crecen hasta producir daños visibles.

Vidrio y cerámicas: rígidos, pero relativamente frágiles

El vidrio y muchas cerámicas poseen redes atómicas unidas fuertemente, con importantes contribuciones covalentes e iónicas, esto les proporciona una elevada rigidez. Entonces, cuando aparece una grieta, estos materiales tienen menos posibilidades de deformarse antes de la fractura. 

Por eso ventanas, enchapes y otros componentes cerámicos pueden fracturarse incluso cuando la estructura principal del edificio continúa en pie.

Asfalto: el material donde las fuerzas intermoleculares se hacen especialmente visibles

Una carretera asfáltica contiene principalmente agregados minerales unidos mediante un ligante asfáltico. Este ligante es una mezcla extremadamente compleja de moléculas provenientes del petróleo, tradicionalmente agrupadas en fracciones como asfaltenos, resinas, aromáticos e hidrocarburos saturados, todos de gran tamaño.

Aquí sí podemos hablar de fuerzas intermoleculares, pues entre estas moléculas aparecen fuerzas de dispersión de London y otras interacciones asociadas con estructuras de moléculas planas y grupos polares que contienen azufre y oxígeno. Estas interacciones contribuyen al comportamiento viscoso y elástico del asfalto: dependiendo de la temperatura, puede presentar respuestas más cercanas a las de un sólido elástico o a las de un material viscoso.

De una placa tectónica a un enlace químico: una sola historia contada en diferentes escalas

Podemos ahora reconstruir la secuencia completa:

• El movimiento de las placas genera progresivamente esfuerzos en las rocas.

   

• Una zona de falla puede permanecer parcialmente bloqueada mientras las rocas se deforman y acumulan energía elástica. A escala microscópica, esta deformación modifica ligeramente las posiciones de los átomos dentro de las redes minerales.

   

• Cuando una región de la falla pierde estabilidad por acumulación excesiva de energía, comienza el deslizamiento entre las placas. Parte de la energía almacenada produce nuevas fracturas y deformaciones, parte se transforma en calor y otra parte se propaga como ondas sísmicas.

   

• Las ondas atraviesan diferentes rocas y posteriormente diferentes suelos. Dependiendo de las propiedades de esos terrenos, el movimiento puede atenuarse, modificarse o amplificarse.

   

• El suelo mueve las cimentaciones, las cimentaciones transmiten el movimiento a las estructuras, las estructuras oscilan, columnas, vigas y muros se deforman.

   

• El acero puede desarrollar deformaciones plásticas; el concreto puede producir microgrietas; las interfaces pueden concentrar la fuerza o energía transmitida al material; la mampostería puede fracturarse; vidrios y cerámicas pueden romperse.

   

• Finalmente, el resultado que observamos a escala humana —una pequeña grieta, una construcción reparable o un colapso— surge de la interacción entre procesos que abarcan escalas desde miles de kilómetros hasta nanómetros.

Esa es quizá una de las ideas más interesantes que puede dejarnos este terremoto: la naturaleza conecta diferentes dimensiones.

Una cadena que conecta la química con la sismorresistencia

No podemos impedir que las placas tectónicas continúen moviéndose.

Sí podemos estudiar nuestros suelos, conocer nuestros materiales, evaluar lo que ya está construido, cumplir las normas, reforzar las edificaciones vulnerables y utilizar el conocimiento científico para que el próximo gran terremoto no produzca las mismas consecuencias.

Referencias y fuentes

Servicio Geológico Colombiano — SGC. (2026). Servicio Geológico Colombiano actualiza la información sobre el sismo ocurrido en San José del Palmar, Chocó. 10 de agosto de 2026.

Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres — UNGRD. (2026). Reporte situacional nacional sobre afectaciones del terremoto del 10 de agosto de 2026. Reporte n.º 45, corte del 24 de agosto de 2026, 6:30 a. m.

Congreso de Colombia. Ley 400 de 1997. Normas sobre construcciones sismorresistentes.

República de Colombia. Decreto 33 de 1998. Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes — NSR-98.

República de Colombia. Decreto 926 de 2010. Reglamento Colombiano de Construcción Sismorresistente — NSR-10 y sus modificaciones posteriores.

República de Colombia. Decreto 1401 de 2023 y Decreto 1580 de 2023.

He, Z., Zheng, Y.-Y., Yin, Z.-Y. & Wei, P. (2025). Nanoscale interfacial tribology behavior between clay and sand: effects of cations, normal load and sliding velocity. Acta Geotechnica, 20, 2761–2778. DOI: 10.1007/s11440-024-02508-4.

Zhao, X. & Zhou, J. (2024). Interfacial Thickness Characterization and Tensile Properties of Calcium-Silicate-Hydrate/Calcium Hydroxide Composites via Molecular Dynamics Simulations. Journal of Materials in Civil Engineering, 36(4). DOI: 10.1061/JMCEE7.MTENG-16703.