ANALISIS GEODINAMICO DE LA CIUDAD DEL CUSCO - PARTE 3

CAPITULO 3

ESTRATIGRAFIA Y TECTONICA

3.1 UNIDADES LITOESTRATIGRAFICAS:

3.1.1 ESTRATIGRAFIA REGIONAL:

En la columna estratigráfica regional contribuyen muchos autores; Kalafatovich 1957, Marocco R. 1978, Candia-Carlotto 1985, columnas estratigráficas modificadas; Córdova Portugal 1987; Pari-Portugal 1988, y otros. La columna estratigráfica que se presenta, posee sustanciales modificaciones a las anteriores mostrando las secuencias a escala y recogiendo los últimos datos de los estudios que se vienen investigando. Para mayores detalles ver la columna estratigráfica regional.

3.1.2 ESTRATIGRAFIA LOCAL:

1.- CONJUNTO VULCANO-SEDIMENTARIO DEL GRUPO MITU:

En la base está conformado por una serie de rocas sedimentarias, conglomerádicas y areno-limolíticas de coloración roja, violeta; hacia el tope ocurren rocas volcánicas con intercalaciones de conglomerados areniscas, limonitas y tufos riolíticos como andesíticos de coloraciones grises, rojizos y violetas; en líneas generales son resistentes excepto los niveles alterados y fracturados. El miembro inferior muestra niveles alterados y fracturados. Al miembro inferior sedimentario se le ha denominado como Formación Pisac, mientras que el miembro superior volcánico corresponde a al Formación Pachatusán. El grupo Mitu aflora a al ENE de la cuenca precisamente en las unidades geomorfológicos de las montañas Pachatusán, meseta de Huaccoto y el flanco Noreste del Huatanay. Los horizontes muy alterados, constituyen materiales inconsistentes y son fácilmente erosionados; igualmente se encuentran generalmente muy fracturados, es así que en el flanco NE del Huatanay se encuentran algunos deslizamientos antiguos y recientes sobre estas rocas; edad Pérmico superior a Triásico inferior.


2.- CONJUNTO SEDIMENTARIO HUAMBUTIO HUANCANE:

Las rocas mesozoicas empiezan con estas series compuestas por abundante conglomerado en la base que progresivamente pasan a secuencias de areniscas y políticas con algunas secuencias calcáreas, para que hacia el tope, se haga prácticamente arenosa. Las secuencias inferiores han sido denominados como formación Huambutio, mientras que las superiores corresponden a la formación Huancané por su similitud a las series que se encuentran en la región de Puno. Corresponden al Cretáceo inferior, las rocas de la formación Huambutio, están muy fracturadas mientras que dentro de la formación Huancané existen horizontes muy compactos.

3.- CONJUNTO SEDIMENTARIO DEL GRUPO YUNCAYPATA:

Descrita por Kalafatovich 1957. Dividido por varias unidades (Carlotto y otros 1996). Una unidad inferior constituida por lutitas rojas, margas y areniscas cuarzosas con algunos bancos de yeso; por encima de éstas intercalaciones de lutitas, están las calizas que afloran ampliamente en la meseta Sacsayhuamán. Siguiendo la secuencia se encuentran areniscas y lutitas negras con pelitas rojas y horizontes de yeso. Hacia el tope las secuencias se hacen más cuarzosas y son conocidas también como la formación Puquín (Kalafatovich 1957). Se le asigna una edad Cretáceo Superior-Paleógeno.

4.- ROCAS DEL GRUPO SAN JERONIMO:

Estas rocas conforman gran parte de las montañas que rodean la ciudad del Cusco, como son: las montañas de Vilcaconga, Ccoroa, Puquín, igualmente forma parte del flanco sur oeste del Huatanay y una parte noreste del mismo valle . Están conformados por un conjunto de rocas sedimentarias rojas como conglomerados areniscas, lutitas, argilitas y afloramientos volcánicos hacia el tope (Córdova E. 1996). El grupo San Jerónimo está dividido en tres formaciones: Kayra, Soncco y Punacancha
En conjunto son rocas de mediana resistencia mecánica, con algúnos horizontes de areniscas silicificadas bastantes resistentes. En algunas zonas están intensamente fracturadas. Presentan horizontes de acuíferos muy importantes y que prácticamente son reguladores del régimen de aguas subterráneas en la zona. No son buenos materiales de construcción, se les asigna edad terciaria.

5.- FORMACIONES CUATERNARIAS:

a) FORMACION PUMANMARCA: (Córdova 1986). Materiales compuestos por una mezcla caótica de brechas de calizas con enormes bloques (olistolitos) en una matriza de limo arenosa arcillosa de diversas coloraciones que en conjunto da una coloración gris amarillenta, contienen numerosos clastos de caliza, aresniscas de grano fino de color marrón lutitas y limonitas, todos de aspecto brechoide y caótico, estoa materiales provienen de la meteorización y erosión de la formación Yuncaypata: (calizas, lutitas, limonitas, evaporizas), ésta formación infrayace en marcada discordancia erosional a los sedimentos continentales clásticos de la formación San Sebastián. La erosión y retrabajo producen gran cantidad de materiales de construcción, que han sido utilizados en el antiguo Cusco. Afloran ampliamente al pie de la meseta de Sacsayhuamán ( de donde provinieron) en la margen izquierda (NNE) del río Huatanay. Son materiales poco consolidados, por lo que en conjunto no muestran buena estabilidad (excepto los grandes bloques de caliza). Se le asigna una edad Plio-pleistoceno.

b.- FORMACION SAN SEBASTIAN: Constituida por materiales sueltos inconsolidados y semiconsolidados de materiales lagunares desde gravas gruesas a medias, areniscas gruesas, medias y finas, además pelitas, diatomitas y turbas. Son depósitos que corresponden al antiguo “Lago Morkill”, distribuidos según las facies de éste, incluyendo sus principales conos como son los de Shapy, Picchu, Puquín, Huancaro, Salineras, Ticapata, Tancarpata, Rinconada, Chimpahuaylla, Kayra, y otros. Constituyen gran parte de los suelos de fundación del Cusco, afloran en la llanura del río Huatanay en las cabeceras de este. En algunos sectores muestra alternancias de depósitos lacustres con predominio de diatomitas y depósitos fluviales, donde destacan arenas friables con estratificación cruzada arenas intercaladas con limos semicompactos con abundantes horizontes de paleosuelos y capas de turba junto a capas de díatomita calcárea blanquecina, las potencias son variables (+- 100 m.) Se han diferenciado 5 secuencias (Córdova Et.al 1991) que empiezan con horizontes arcillosos y de turba con díatomita, seguida de intercalaciones de gravas y arenas gruesas y laminaciones entrecruzadas. Se superpone capas de arenas, limos, y arcillas estratificadas en capas delgadas; la cuarta secuencia contiene básicamente díatomita que se extiende en toda la cuenca; por último una secuencia constituida por gravas y arenas, depósitos de conos, de llanuras aluviales y fulos de barro.

c.- DEPOSITOS RECIENTES: Materiales de suelo, correspondiente a las últimas glaciaciones hasta hoy, cubren gran parte de la zona de estudio, dentro de estos tenemos:

· MATERIALES ELUVIALES: Gran parte del Cusco y alrededores están cubiertos por materiales intemperizados in-situ, con profundidades considerables (en algunos casos superan los 10 Km. especialmente en roca ígnea intrusiva del Stock de Sacsayhuamán), también se tiene zonas en las que estos materiales son del orden de los decímetros y que además son constantemente erosionados y transportados.

· MATERIALES COLUVIALES: Ampliamente distribuidos en los flancos y el límite con la llanura fluvial. Se ubican principalmente en la zona coluvio-aluvional adoptan formas cónicas (cono aluvial, conos de deyección y materiales de pie de monte), entre los principales tenemos: los conos de Saphy, Huancaro, Salineras, Teneria y otros. Están caracterizadas por materiales gravo-arenosos y gravo areno-arcillosos, con una pésima clasificación y selección de clastos, generalmente cementados con carbonato de calcio, por lo que soportan taludes fuertes (casi verticales, existe una transición permanente hacia materiales aluvi-fluviales (partes bajas) y coluvio-aluvionales (partes altas). En el sector norte de la ciudad del Cusco, existen paquetes muy importantes de estos materiales, ligados posiblemente a las últimas épocas glaciáricas y a la actividad intensa de fallas cuaternarias (como la de Tambomachay), que en conjunto serían materiales coluvionales.

· MATERIALES ALUVIO-FLUVIALES: Fruto de la depositación por el río en su mismo lecho por pérdida de energía de transporte del mismo. Decimos aluviales por que la mayor parte de los materiales son transportados en las enormes crecidas de los ríos, éstos se van clasificando naturalmente, de manera que en las cabeceras del río Huatanay se tienen grandes bloques disminuyendo de tamaño precisamente hacia las zonas bajas (San Jerónimo, Saylla, Huasao) están compuestas por gravas de diversa granulometría. Las zonas bajas de la ciudad del Cusco están cubiertas con estos materiales reconociéndose hasta tres terrazas (Córdova E; Escobedo 1989), dependiendo de las características de clasificación, plasticidad, compactación y nivel freático que serán favorables para las construcciones.

3.1.3 ROCAS VOLCANICAS RECIENTES:

En el límite de la Cordillera Oriental y las zonas mesozoicas altoandinas existe un control estructural o geomorfológico muy importante, con actividad plena en el Cuaternario por lo que en sistema de callamientos aún no definido, ocurren rocas volcánicas lávicas, al parecer en varios pulsos y generaciones; casi paralelamente al valle del río Vilcanota. Son cuerpos de rocas volcánicas de naturaleza andesítica-basáltica (shosonítica) Marocco 1978. Estos cuerpos evidencian en primer lugar una serie de volcanes groseramente alineados, mediante grandes estructuras de dirección NW-SE y otras menores de direcciones contrarias es decir NE-SW, a veces E-W, como se puede ver en el sistema de callamiento del Vilcanota. En segundo lugar, evidencian una gran actividad tectónica muy reciente (existen dataciones muy recientes hasta de 25000 años Carlier et. al 1991). Se tienen los afloramientos de Huaccoto, Tipón, Oropeza y otros. Constituyen excelentes materiales de construcción utilizados desde tiempos remotos.

3.2 ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS:

Hacia el norte de la ciudad del Cusco (a pocos metros de la plaza principal) existe un afloramiento de roca ígnea plutónica de la magnitud de un stock; compuesta por rocas de composición diorítica, conocida como microdiorita de Sacsayhuamán. Se encuentran muy intemperizadas, por lo que no constituyen buenos materiales de construcción.

3.3 GEOLOGIA ESTRUCTURAL:

Como zona orogénica joven, es de esperar la intensidad y complejidad en el aspecto estructural. Esto es evidenciado por paquetes sedimentarios invertidas, pliegues volcados, fallas de diversos juegos direccionales, en las diferentes épocas tectónicas a las que han estado sometidos. Por ejemplo la falla Tambomachay tienen juegos direccionales inversos, de rumbo, normales y compuestos, así lo demuestran los juegos de estriamientos que presentan sus diferentes planos de fallas conjugadas (Cabrera 1988). El levantamiento andino que comienza con los primeros sedimentos continentales terciarios, continua hasta hoy, y sus efectos serán mas notorios en zonas elevadas como en el Cusco, donde producen la reactivación de fallas antiguas y la creación de otras. En resumen la zona de estudio muestra estructuras plicativas con ejes preferentemente de direcciones andinas (NW-SE) y estructuras disyuntivas, aunque las estructuras mayores sean tendientes a formar parte del sistema de los pliegues, es decir callamientos inversos de dirección NW-SE.

3.3.1 ESTRUCTURAS REGIONALES:

Cabe indicar que la ciudad del Cusco se ubica al sur de un gran rasgo macrotectónico que disloca y cambia de dirección estructural todo el sistema andino, es decir nos referimos al la Deflexión de Abancay (Marocco 1978). Este rasgo por su misma envergadura ha generado una gran complejidad tectónica y por el hecho de encontrarse el Cusco dentro del área de la deflexión, mostrará también los efectos estructurales correspondientes.

a.- PLEGAMIENTOS REGIONALES:

- Anticlinal del Vilcanota
- Anticlinal de Lucre

b.- FALLAMIENTOS REGIONALES:
- Sistema de Fallas Vilcanota
- Sistema de Fallas de Pachatusán
- Sistema de Fallas de Tambomachay-Lucre-Pomacanchi
- Sistema de Fallas Tancarpata-Moyobamba-Acomayo
- Sistema de Fallas Corcha-Huanoquite-Paruro.

Las estructuras regionales citadas controlan el marco geomorfológico de la región, en las que básicamente se distinguen:
- El gran valle del Vilcanota
- Los valles del río Apurimac y afluentes
- El valle menor del Huatanay.

3.3.2 ESTRUCTURAS LOCALES:

a.- PLEGAMIENTOS:
- Sinclinal de Ocjopata NW - SE
- Anticlinal de Ccoyllorpujio NW - SE
- Anticlinal de Puquín NW - SE - NS
- Anticlinal de Lucre NW - SE
- Sinclinal de Chimarqay
- Flexura de San Sebastián de eje aproximado EW
- Una serie de pliegues menores (Shapy, Puquín, y otros)

b.- FALLAMIENTOS:

- FALLAMIENTO TAMBOMACHAY: Es la mayor estructura local de deformación frágil que establece todo un comportamiento dinámico de la cuenca. Localizada al Norte de la ciudad del Cusco, a escasos 4 o 5 Km. (inclusive mucho más cerca en las actuales zonal de expansión urbana) Su característica de falla reactiva es bastante notoria, pues sus estrías en sus diferentes planos arrojan valores del Pitch, muy variables desde verticales hasta 45º (un juego sinestral). Su longitud definida es de 180 Km. en sus orígenes fue una falla inversa (Cabrera 1988) o inversa destral, su rumbo es de WNE - ESE, con buzamiento de 65º al sur.

- FALLAMIENTO TANCARPATA: Corresponde a un sistema que se extiende regionalmente hasta cerca de la laguna Pomacanchi. Se ubica al sur de la laguna del Cusco, de juego inverso y sinestral con dirección NW – SE.

- FALLA CUSCO-HUACARPAY-URCOS: De dirección andina, inversa sinestral, gran parte cubierta por materiales cuaternarios posiblemente causante de la flexura de San Sebastián ubicada al NE de la ciudad del Cusco.

- FALLAS MENORES: Especialmente transversales a las mayores de direcciones NE – SW (Orccompujio, Quenco, Pirky y otros). Igualmente al sur de la ciudad del Cusco se encuentran numerosas fallas menores pequeñas con esta dirección. Otro sistema notorio es el de Norte – Sur, entre ellos se tiene las de Picol Kachui, Huancaro, Yuncaypata, Ticapata y otros. Igualmente fallas menores como la de Saphy NW – SE.

c.DIACLASAMIENTOS:

En La parte norte del Cusco se tiene 3 familias claramente definidas:
1.- Con dirección NE (primarias según Gabelman 1958)
2.- Con dirección SE y buzamientos promedio de 80º
3.- Diaclasas con orientación NS, subverticales a verticales.

En la zona sur de la ciudad del Cusco se han medido diaclasas que dan como resultado las siguientes familias:
1.- Con dirección N 40 º E ó NE ; buzamiento de 80º
2.- Con dirección promedio N 5º W ó N; buzamiento de 70º
En la zona de San Jerónimo el ESE de la ciudad del Cusco se tiene:
1.- Dirección predominante: NW - SE
2.- Familia de N 30º E a N 55º E.

3.4 MARCO TECTONICO Y NEOTECTONICO

Son muchas las fases y etapas tectónicas que han sufrido las rocas que se emplean en éste lugar de los Andes; prueba de ello es que las muestras del tectonismo se observan claramente en el grado de intensidad de fracturamiento, asimismo en la distribución muy variad de sus fallas y diaclasas. La ubicación geotectónica es bastante particular, debido a la presencia de la Deflexión de Abancay, por lo tanto gran parte del control macro estructural es intraplaca. Si bien es cierto que la interacción de placas influye en la distribución de esfuerzos regionales, creemos que la actividad tectónica local es particular.

3.4.1 MARCO NEOTECTONICO: La actividad geotectónica es evidente por los siguientes aspectos:

- Afloramiento de rocas ígneas cuaternarias recientes que indican una actividad magmática muy reciente ( 30,000 años).

- La gran cantidad y variedad de materiales cuaternarios, muchos de éstos íntimamente ligados a tectonismo y glaciaciones.

- Ocurrencia de numerosas fallas activas muchas ligadas a los focos magmáticos de rocas volcánicas andesíticas recientes.
- La gran cantidad de deslizamientos antiguos, ubicados en los flancos de numerosos valles, como es el caso del valle del Huatanay.

- Actividad actual de fallas (Tambomachay, Qoricocha, Pachatusán, y otras) que producen sismos frecuentes.

- Deslizamientos recientes y actuales que se ubican en los flancos (Huamancharpa, Picol, Oropesa, Saphy, y otros). Aparte de numerosos desprendimientos de suelos y rocas ocasionados por sismos fuertes.

En conclusión podemos decir que existen las condiciones geotectónicas, como para tener cuidado de sus efectos (especialmente en los movimientos sísmicos) y tomar en cuenta dentro de los planes urbanísticos y zonas de expansión. Ver plano Nº 6.


3.4.2 SISMICIDAD:

La sismicidad del territorio nacional está íntimamente relacionada al proceso tectónico de subducción. Los sismos de la región del Cusco se enmarcan dentro de la sismicidad intraplaca. La mayor cantidad de sismos ocurren en la franja costera del país. Además los epicentros en la zona sur son mayormente continentales.

ACTIVIDAD SISMICA DE LA REGION INKA.- La región cuenta con un largo registro histórico de actividad sísmica (Cuenca J. 1991) que data desde la época prehispánica . Los resultados obtenidos para la Región Inka, muestran una distribución esporádica, en cambio es mayor hacia el sur . En Apurimac existe una distribución más regular, mientras que en Madre de Dios es escasa. En la parte central del Dpto. del Cusco se evidencian sismos superficiales menores a 70 Km. de profundidad. Centro de una de as conclusiones de éste análisis, se tiene por ejemplo que, tanto al noreste de la ciudad del Cusco se aprecian zonas de alta liberación de energía. Desde el punto de vista tectónico, la sismicidad se desarrolla en el dominio de la zona intraplaca continental Sudamericana en una zona fuertemente tectonizada , constituyendo la denominada zona sismogénica superficial oriental del sur del Perú, caracterizada por presentar sismos principalmente superficiales como en Urcos en 1965. Las fallas activas ligadas a los sismos en la zona del Cusco se han dividido en 2 grupos que son:

· Fallas Cusco: que son la de Zurite, Chinchero, Qoricocha, Tambomachay, Pachatusán, y otros.

· Fallas Vilcanota: hacia el sureste conformada por las fallas de Pomacanchis, Sangarará, y Langui – Layo.

Por otro lado de acuerdo a la distribución de intensidades máximas gran parte de Dpto. del Cusco está dentro del área que alcanza el grado IX en la Escala de Mercalli modificada (I.G.P.)

REGISTRO CRONOLOGICO.- El registro cronológico de la actividad sísmica en cuatro siglos demuestra que en la zona se vive una época de sismicidad activa . La distribución epicentral de registros efectuados en las cercanías de la ciudad del Cusco del sismo de 1986, indica que la mayor actividad sísmica ocurrida en el período de prueba ha correspondido al sistema de fallas Tambomachay y Qoricocha, por lo tanto se podría deducir que la actividad sísmica de la zona esta ligada a movimientos corticales mayores de compensación. Entre bloques geotectónicos (Cordillera Oriental y Altiplanicies alto andinas. En conclusión de acuerdo a los escasos datos con que se cuentan podemos afirmar que la zona de estudio se ubica dentro de una región de permanente actividad sísmica, pudiendo ocurrir hasta sismos de IX en la Escala de Mercalli Modificada, sumado al carácter superficial de sus hipocentros, acrecienta el peligro sísmico. Según los aspectos sismotectónicos estudiados (I.G.P.) a raíz del sismo de 05 de abril de 1986 se determinan que la distribución de los esfuerzos regionales en la zona son de cizalla con un sentido sinestral.

JOSE ANGEL