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

RAÚL EMMANUEL OCAÑA; GRACIELA SUVIRES; FLORES, DANIEL GERMÁN

La Serena

Simposio; Primer Simposio de Tectónica Sudamericana; 2016

Los estudios de geomorfología tectónica y evolución delrelieve conducen a la detección de puntos críticos donde el sistema erosivofluvial se encuentra sujeto a un forzamiento tectónico, que corresponde asitios donde los ríos tienen una alta capacidad erosiva y de transporte demateriales. En el área pedemontana oriental de Precordillera Central, delcentro-oeste de Argentina, el relieve está sujeto a la recurrencia de laactividad tectónica cuaternaria, impactando en el sistema fluvial. El área deestudio se localiza a una distancia de 35 km hacia el este de la ciudad capitalde la provincia de San Juan, situada en la zona 19 sur, coordenadas UTM, entrela longitud 519000 m y 525000 m, y latitud 6514000 m y 6493000 m. El piedemontedel cerro Zonda Norte desciende de oeste hacia el este hasta la porción centralde la planicie de la depresión de Zonda. Esta última es drenada desde el surpor los ríos temporarios Ancho y Seco de la Ciénaga, y desde el oeste y nortepor el río San Juan. El cerro Zonda forma parte del sistema de cordonesmontañosos que se desarrollan a lo largo de casi todo el territorio de San Juancon rumbo meridional. El sector norte del piedemonte estudiado presentarelieves afectados por escarpes a contrapendiente y planos de fallas buzanteshacia el E, vergencia occidental, perteneciente al sistema de PrecordilleraOriental; mientras que los sectores centro y sur del piedemonte contienenfallas buzantes al W, vergencia oriental, vinculados al sistema dePrecordillera Central. En resumen, a lo largo del piedemonte oriental del cerroZonda, se presentan dos sistemas de fracturación diferentes, en los sectorescentro y sur: las fallas de sobrecorrimiento buzan hacia el W, mientras que enel sector norte de análisis, las fallas buzan hacia el E. El objetivo delpresente trabajo consiste en analizar la evolución del relieve de un frentemontañoso y comprender cómo responde el sistema erosivo fluvial ante elforzamiento causado por la actividad tectónica y el clima, mediante el análisisde la geomorfología y la aplicación de índices morfométricos. Los índicesanalizados son: Índices de longitud-gradiente del cauce (SL), Integral deStrahler. Éstos fueron aplicados en tres sectores, uno previo al sistema deescarpas, otro entre las escarpas y el tercero en el sector pos-escarpes. Seanalizaron los perfiles longitudinales de siete arroyos, integrantes de estacuenca pedemontana. Asimismo, el análisis de imágenes y los trabajos de campopermitieron proponer un índice morfométrico denominado Índice de Exposición,que surge del cociente existente entre las superficies de afloramientosmiocenos expuestos y las de cubiertas cuaternarias (IE). Los resultados de losíndices (SL, IE) muestran que la potencia fluvial de las corrientes en elbloque de techo es el doble que en el bloque de piso, diferencias que surgencuando los canales traspasan los escarpes de oeste a este. En el bloque detecho, el basamento mioceno fue elevado, exhumado y erosionado, mientras que enel bloque de piso no existen marcadores geomórficos. La región de los Andescentrales de Argentina se sitúa en el sector de subducción subhorizontal de laplaca de Nazca. Está caracterizada por una elevada actividad sísmica tanto aniveles superficiales de corteza como a profundidades de placa subducida. Enesta región de la provincia de San Juan, se han producido sismos destructivoscon víctimas fatales y numerosos daños en viviendas. Los terremotos de 1944, demagnitud momento Mw=7,0 ocurrido en La Laja (Precordillera Oriental,) y elterremoto de 1977, magnitud momento de Mw=7,5 en la Sierra de Pie de Palo sonejemplos de la actividad sísmica actual (Alvarado y Beck, 2006) que afecta a laciudad capital y alrededores del territorio de la provincia de San Juan. LaPrecordillera Central unidad a la cual pertenece el cerro Zonda, constituye unafaja plegada y corrida de piel fina y vergencia oriental que trasladan hacia eleste a rocas del Paleozoico y Neógeno (Baldis y Chebli, 1969; Zapata yAllmendinger 1996). Sobre la base de la interpretación de datos sísmicos,Allmendinger et al. (1990) determinaron que los corrimientos se unen en unarampa horizontal de despegue que estaría localizada aproximadamente a unaprofundidad de 15 km; los corrimientos están asociados a grandes anticlinalesasimétricos y recumbentes. Estas estructuras de plegamiento son interpretadascomo pliegues de propagación de falla, mientras que su mecanismo de deformaciónes considerado como uno de los más importantes para explicar el acortamiento yformación del cinturón plegado y corrido de Precordillera (Gardini, 1993). Ensistemas pedemontanos impactados por la acción tectónica cuaternaria existenrelaciones entre las formas del relieve, la red de drenaje y los perfileslongitudinales de las corrientes, los que pueden ser estudiados y analizadoscomo el presente caso de estudio. El sistema pedemontano con pendiente regionaloeste-este, está divido en dos subbloques, uno proximal al frente montañosodenominado aquí como bloque de piso y otro elevado y volcado hacia el E, bloquede techo. De allí que, los índices morfométricos a determinar, tuvieron que seraplicados en cada uno de los sectores existentes a ambos lados del sistema deescarpes neotectónicos. El análisis morfométrico de detalle con ladeterminación de índices corresponde al sector norte del piedemonte orientaldel cerro de Zonda, con tectónica compresiva expresada en fallas inversasbuzantes hacia el E, producto de actividad tectónica cuaternaria. Debido a locitado, en este sector norte se aprecian relieves de abanicos en el bloque depiso y relieves de abanicos sobreelevados por dicha actividad en el bloque detecho. El sistema de fallas inversas en estudio está conformado por al menostres segmentos de escarpes de falla, paralelos entre sí, con diferentes alturasde escarpe y distintos grados de erosión en el labio elevado (a, b y c). En elpiedemonte se seleccionaron siete principales arroyos temporarios (n=7) que lodrenan de oeste a este, en el sentido de la pendiente regional. Los perfileslongitudinales y las subcuencas se obtuvieron y delimitaron a partir de unmodelo digital de elevación (MDE) de 90 m por pixel, descargado gratuitamentedesde la página www.gdem.ersdac.jspacesystems. or.jp. Datos de elevación, áreasde drenajes, pendientes y distancias fueron obtenidos a partir del empleo desistemas de información geográfica. Mediante procesamiento digital del MDE seobtuvieron como producto las figuras de índice SL (índice de gradiente decanal) siguiendo a Hack (1973), Keller (1986), Moore et al. (1991) y Moore etal. (1993), Keller y Pinter (1996) y Rincón y Vegas (2000). Los segmentos defallas tienen una longitud variable entre 2 a 4 km, interrumpidos por vallesantecedentes o capturados, paralelos entre sí, y con rumbo N 40° W. Estosescarpes modifican el diseño de drenaje primigenio del piedemonte. Las alturasde las escarpas son variables desde 1.5 m a más de 16 m. La presencia demúltiples escarpas de falla dispuestas en forma paralela y subparalela, dediferentes alturas, y vinculadas a distintos estadios de grados de erosión delrelieve asociado, sugieren que el sistema habría sufrido diferentes episodiosde reactivación. Los efectos de la actividad tectónica cuaternaria, expresadosen distintos segmentos de escarpes, de diferentes alturas de oeste a este, fuerondiferenciados en: un primer escarpe occidental, varía en altura entre 1 m a 3m, un segundo escarpe principal y de mayor altura que varía entre 10 m y 16 maproximadamente (b) y un tercer escarpe (c) de entre 8 m a 10 m. Marcadoresgeomorfológicos existentes en el bloque de techo, fueron identificados en elcampo tales como cauces abandonados y colgados, uno a dos niveles de terrazasfluviales abandonadas, valles ensanchados, barrancos profundos, valleserosionados 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, peroaumentan en profundidad. Los valles se ensanchan aguas arriba del escarpe b (anchomedido 120 m) y terrazas de alturas de 0.7 m, luego al aproximarse y cruzar losescarpes b y c, el valle se estrecha y profundiza (35 m de ancho x 3 m dealtura). La dirección de la corriente es de noroeste a sureste, mientras quelas escarpas de falla son a contrapendiente, indicando bloques elevados yescalonados hacia el este. Uno de los marcadores geomorfológicos más observadosen el campo, ubicados en el bloque de falla ascendido, es la presencia desuperficies con relieves muy erosionados, desaparición total o parcial de lacubierta detrítica cuaternaria, y con exposición en superficie del basamentomioceno asociados al sistema de escarpes de fallas. El grado de erosión enambos bloques del piedemonte afectado, así como en los sectores ubicados entrelos segmentos de escarpes de fallas del sistema cerro Zonda norte, esdiferente. A mayor Índice de Exposición (superficie basamento mioceno versussuperficie de depósitos cuaternarios) la presencia en superficie del basamentomioceno es mayor, resultante del efecto de arrastre vertical del sistema defallamiento de Precordillera oriental. En este movimiento la cubiertacuaternaria 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 lasuperficie erosionada y exhumada del basamento mioceno, en cada sectorinter-escarpe, en relación a la superficie total del sector considerado. Seobserva un predominio de afloramiento mioceno recién a partir del segmento b yuna mayor superficie miocena expuesta con posterioridad al c. Estos distintosgrados de erosión y evolución del relieve podrían estar en coincidencia con laedad de cada segmento de falla. El frente montañoso cerro Zonda Norte presentaun sistema erosivo fluvial sujeto a forzamiento tectónico. Los ríos, en laporción media del piedemonte tienen una alta actividad erosiva y de transportede 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 suactividad erosiva y de transporte. El Índice de Exposición de basamento miocenoen este caso es mínimo a nulo. El relieve en este frente de montaña evolucionóen forma diferencial a ambos lados del sistema de segmentos de escarpes. Losíndices morfométricos de actividad tectónica utilizados y los índices deexposición (IE), permitieron observar que en el bloque de techo la actividaderosiva es mayor, en este caso el doble, que en el bloque de piso.