Control tectónico en el sistema hidrográfico regional del desaguadero y altos morfoestructurales (vertiente oriental de los Andes Centrales), Argentina.

SUVIRES GRACIELA MABEL; OCAÑA, RAÚL EMMANUEL; RODRÍGUEZ AIXA

La Serena

Simposio; Primer Simposio de Tectónica Sudamericana; 2016

Colegio de Geólogos de Chile y Sociedad Geológica de Chile

Los estudios de geomorfología tectónica y evolución del relieve conducen a la detección de puntos críticos donde el sistema erosivo fluvial se encuentra sujeto a un forzamiento tectónico, que corresponde a sitios donde los ríos tienen una alta capacidad erosiva y de transporte de materiales. En el área pedemontana oriental de Precordillera Central, del centro-oeste de Argentina, el relieve está sujeto a la recurrencia de la actividad tectónica cuaternaria, impactando en el sistema fluvial. El área de estudio se localiza a una distancia de 35 km hacia el este de la ciudad capital de la provincia de San Juan, situada en la zona 19 sur, coordenadas UTM, entre la longitud 519000 m y 525000 m, y latitud 6514000 m y 6493000 m. El piedemonte del cerro Zonda Norte desciende de oeste hacia el este hasta la porción central de la planicie de la depresión de Zonda. Esta última es drenada desde el sur por los ríos temporarios Ancho y Seco de la Ciénaga, y desde el oeste y norte por el río San Juan. El cerro Zonda forma parte del sistema de cordones montañosos que se desarrollan a lo largo de casi todo el territorio de San Juan con rumbo meridional. El sector norte del piedemonte estudiado presenta relieves afectados por escarpes a contrapendiente y planos de fallas buzantes hacia el E, vergencia occidental, perteneciente al sistema de Precordillera Oriental; mientras que los sectores centro y sur del piedemonte contienen fallas buzantes al W, vergencia oriental, vinculados al sistema de Precordillera Central. En resumen, a lo largo del piedemonte oriental del cerro Zonda, se presentan dos sistemas de fracturación diferentes, en los sectores centro y sur: las fallas de sobrecorrimiento buzan hacia el W, mientras que en el sector norte de análisis, las fallas buzan hacia el E. El objetivo del presente trabajo consiste en analizar la evolución del relieve de un frente montañoso y comprender cómo responde el sistema erosivo fluvial ante el forzamiento causado por la actividad tectónica y el clima, mediante el análisis de la geomorfología y la aplicación de índices morfométricos. Los índices analizados son: Índices de longitud-gradiente del cauce (SL), Integral de Strahler. Éstos fueron aplicados en tres sectores, uno previo al sistema de escarpas, otro entre las escarpas y el tercero en el sector pos-escarpes. Se analizaron los perfiles longitudinales de siete arroyos, integrantes de esta cuenca pedemontana. Asimismo, el análisis de imágenes y los trabajos de campo permitieron proponer un índice morfométrico denominado Índice de Exposición, que surge del cociente existente entre las superficies de afloramientos miocenos expuestos y las de cubiertas cuaternarias (IE). Los resultados de los índices (SL, IE) muestran que la potencia fluvial de las corrientes en el bloque de techo es el doble que en el bloque de piso, diferencias que surgen cuando los canales traspasan los escarpes de oeste a este. En el bloque de techo, el basamento mioceno fue elevado, exhumado y erosionado, mientras que en el bloque de piso no existen marcadores geomórficos. La región de los Andes centrales de Argentina se sitúa en el sector de subducción subhorizontal de la placa de Nazca. Está caracterizada por una elevada actividad sísmica tanto a niveles superficiales de corteza como a profundidades de placa subducida. En esta región de la provincia de San Juan, se han producido sismos destructivos con víctimas fatales y numerosos daños en viviendas. Los terremotos de 1944, de magnitud momento Mw=7,0 ocurrido en La Laja (Precordillera Oriental,) y el terremoto de 1977, magnitud momento de Mw=7,5 en la Sierra de Pie de Palo son ejemplos de la actividad sísmica actual (Alvarado y Beck, 2006) que afecta a la ciudad capital y alrededores del territorio de la provincia de San Juan. La Precordillera Central unidad a la cual pertenece el cerro Zonda, constituye una faja plegada y corrida de piel fina y vergencia oriental que trasladan hacia el este a rocas del Paleozoico y Neógeno (Baldis y Chebli, 1969; Zapata y Allmendinger 1996). Sobre la base de la interpretación de datos sísmicos, Allmendinger et al. (1990) determinaron que los corrimientos se unen en una rampa horizontal de despegue que estaría localizada aproximadamente a una profundidad de 15 km; los corrimientos están asociados a grandes anticlinales asimétricos y recumbentes. Estas estructuras de plegamiento son interpretadas como pliegues de propagación de falla, mientras que su mecanismo de deformación es considerado como uno de los más importantes para explicar el acortamiento y formación del cinturón plegado y corrido de Precordillera (Gardini, 1993). En sistemas pedemontanos impactados por la acción tectónica cuaternaria existen relaciones entre las formas del relieve, la red de drenaje y los perfiles longitudinales de las corrientes, los que pueden ser estudiados y analizados como el presente caso de estudio. El sistema pedemontano con pendiente regional oeste-este, está divido en dos subbloques, uno proximal al frente montañoso denominado aquí como bloque de piso y otro elevado y volcado hacia el E, bloque de techo. De allí que, los índices morfométricos a determinar, tuvieron que ser aplicados en cada uno de los sectores existentes a ambos lados del sistema de escarpes neotectónicos. El análisis morfométrico de detalle con la determinación de índices corresponde al sector norte del piedemonte oriental del cerro de Zonda, con tectónica compresiva expresada en fallas inversas buzantes hacia el E, producto de actividad tectónica cuaternaria. Debido a lo citado, en este sector norte se aprecian relieves de abanicos en el bloque de piso y relieves de abanicos sobreelevados por dicha actividad en el bloque de techo. El sistema de fallas inversas en estudio está conformado por al menos tres segmentos de escarpes de falla, paralelos entre sí, con diferentes alturas de escarpe y distintos grados de erosión en el labio elevado (a, b y c). En el piedemonte se seleccionaron siete principales arroyos temporarios (n=7) que lo drenan de oeste a este, en el sentido de la pendiente regional. Los perfiles longitudinales y las subcuencas se obtuvieron y delimitaron a partir de un modelo digital de elevación (MDE) de 90 m por pixel, descargado gratuitamente desde la página www.gdem.ersdac.jspacesystems. or.jp. Datos de elevación, áreas de drenajes, pendientes y distancias fueron obtenidos a partir del empleo de sistemas de información geográfica. Mediante procesamiento digital del MDE se obtuvieron como producto las figuras de índice SL (índice de gradiente de canal) siguiendo a Hack (1973), Keller (1986), Moore et al. (1991) y Moore et al. (1993), Keller y Pinter (1996) y Rincón y Vegas (2000). Los segmentos de fallas tienen una longitud variable entre 2 a 4 km, interrumpidos por valles antecedentes o capturados, paralelos entre sí, y con rumbo N 40° W. Estos escarpes modifican el diseño de drenaje primigenio del piedemonte. Las alturas de las escarpas son variables desde 1.5 m a más de 16 m. La presencia de múltiples escarpas de falla dispuestas en forma paralela y subparalela, de diferentes alturas, y vinculadas a distintos estadios de grados de erosión del relieve asociado, sugieren que el sistema habría sufrido diferentes episodios de reactivación. Los efectos de la actividad tectónica cuaternaria, expresados en distintos segmentos de escarpes, de diferentes alturas de oeste a este, fueron diferenciados en: un primer escarpe occidental, varía en altura entre 1 m a 3 m, un segundo escarpe principal y de mayor altura que varía entre 10 m y 16 m aproximadamente (b) y un tercer escarpe (c) de entre 8 m a 10 m. Marcadores geomorfológicos existentes en el bloque de techo, fueron identificados en el campo tales como cauces abandonados y colgados, uno a dos niveles de terrazas fluviales abandonadas, valles ensanchados, barrancos profundos, valles erosionados en su parte central o desventrados, valles en rosario (ensanchamiento y angostamiento de cauces), knickpoints o quiebres de canal. Los canales al traspasar un escarpe de falla reducen su amplitud de valle, pero aumentan en profundidad. Los valles se ensanchan aguas arriba del escarpe b (ancho medido 120 m) y terrazas de alturas de 0.7 m, luego al aproximarse y cruzar los escarpes b y c, el valle se estrecha y profundiza (35 m de ancho x 3 m de altura). La dirección de la corriente es de noroeste a sureste, mientras que las escarpas de falla son a contrapendiente, indicando bloques elevados y escalonados hacia el este. Uno de los marcadores geomorfológicos más observados en el campo, ubicados en el bloque de falla ascendido, es la presencia de superficies con relieves muy erosionados, desaparición total o parcial de la cubierta detrítica cuaternaria, y con exposición en superficie del basamento mioceno asociados al sistema de escarpes de fallas. El grado de erosión en ambos bloques del piedemonte afectado, así como en los sectores ubicados entre los segmentos de escarpes de fallas del sistema cerro Zonda norte, es diferente. A mayor Índice de Exposición (superficie basamento mioceno versus superficie de depósitos cuaternarios) la presencia en superficie del basamento mioceno es mayor, resultante del efecto de arrastre vertical del sistema de fallamiento de Precordillera oriental. En este movimiento la cubierta cuaternaria se disloca y gran parte de la misma adquiere otra inclinación, favoreciendo transporte y erosión, exponiendo superficialmente rocas miocenas. Los resultados de la aplicación del índice IE, corresponde al porcentual de la superficie erosionada y exhumada del basamento mioceno, en cada sector inter-escarpe, en relación a la superficie total del sector considerado. Se observa un predominio de afloramiento mioceno recién a partir del segmento b y una mayor superficie miocena expuesta con posterioridad al c. Estos distintos grados de erosión y evolución del relieve podrían estar en coincidencia con la edad de cada segmento de falla. El frente montañoso cerro Zonda Norte presenta un sistema erosivo fluvial sujeto a forzamiento tectónico. Los ríos, en la porción media del piedemonte tienen una alta actividad erosiva y de transporte de materiales en los segmentos ubicados con posterioridad a los escarpes b y c. En este caso de estudio, los relieves proximales al frente montañoso, anteriores a los escarpes de fallas, no expresan cambios significativos en su actividad erosiva y de transporte. El Índice de Exposición de basamento mioceno en este caso es mínimo a nulo. El relieve en este frente de montaña evolucionó en forma diferencial a ambos lados del sistema de segmentos de escarpes. Los índices morfométricos de actividad tectónica utilizados y los índices de exposición (IE), permitieron observar que en el bloque de techo la actividad erosiva es mayor, en este caso el doble, que en el bloque de piso.