IMPLICANCIASDELAFALLACHOLOLOENLAPAMPAINALAMBRICA–ILO.

INTRODUCCIÓN

La Falla Chololo, localizada en eldepartamento deMoquegua, cobro importanciaa raízde laactividadsísmicadel23dejunio del2001,quepordeformacionesdecampoidentificadasenlaPampa Inalámbricayposterioresanálisismorfológicos,sismicidadentreotros;determinaronciertaactividad de lafalla.

Eltrazode laFallaChololo,porsuimplicancia, esdemuchaimportancia enelplaneamiento y ordenamiento de lasactuales Urbanizaciones, EstructurasCiviles yServicios Básicoproyectados en su ámbito de acción.

UBICACIÓNEláreadeestudioestáubicadaenlazonaSurdelpaís.Políticamenteseencuentradentrodelasiguientedemarcación:

Departamento : Moquegua Provincia : IloDistrito : El Algarrobal-Ilo

Geográficamenteseencuentradentrode lassiguientescoordenadasUTM,Datum WGS-84,Zona 19S:250000E– 8040000 Ny 257500E–8050000N. Conaltitudes desde 0a560 msnm.La accesibilidadesa travésdela Panamericana Sur, la carreteracostanera yla vía marítima(Figura1).

Figura1. Mapadeubicaci

GEOLOGIA DE MOQUEGUA

La zona de estudio se encuentra en el sur del Perú, entre los departamentos de Moquegua y Tacna, a

nivel regional, la faja costanera del Sur del Perú presenta la siguiente estratigrafía:

a) Basamento MesozoicoA lo largo de la zona mencionada, el basamento compuesto de rocas sedimentarias y volcánicas

submarinas del cretáceo, que alcanzan mas de 3000 m de potencia y están afectadas por diferentes tipos

de procesos erosivos.

b) CoberturaPleistocenicaPueden distinguirse dos sectores: Puente Montalvo a Puente Camiara, caracterizándose por presentar la

presencia de rocas sedimentarias que van tomando gran desarrollo hacia Tacna. El Cuaternario de esta

región esta constituido por diferentes tipos de depósitos: fluviales, marinos, eólicos y aluviales

desérticos.

c) NeotectonicaComo norma general los terrenos cuaternarios aflorantes se hallan poco deformados como

efecto de la tectónica. Se nota que a pesar que la zona esta situada sobre una margen activa, que

actualmente es un área eminentemente sísmica, los fenómenos geodinámicos internos no han dejado

huellas de una fuerte actividad durante el cuaternario, encontrándose una de los pocas evidencias de

Falla en el Km. 1159 + 500 con un rumbo R: N 120º y un buzamiento de B: 49º SW.

d) MovimientosVerticales de la CostaLa morfología del litoral de la costa del Sur del Perú muestra la presencia de terrazas marinas y que se

sabe que durante el Cuaternario ha habido niveles del mar más altos que el actual, los cuales han dejado

sobre las costas terrazas marinas actuales.

e) SedimentaciónCuaternariaEl Pleistoceno esta constituido por 500 m de espesor de cascajos, arenas y arcillas, los cuales a veces se

encuentran entre mezclados, los regímenes de sedimentación

MARCOGEOLÓGICO

UNIDADESMORFOLÓGICASSehanpodidodistinguirdosunidadesmorfológicas(figura2.a):A)FranjaLitoral,enlacualse distinguen: Playa,Terraza, Piedemonte del Litoral yB) Cordillera de la Costa, distinguiéndose:Cadena de Colinas,VallesDisectadosyladeras Escarpadas.

UNIDADESLITOESTRATIGRÁFICASNarváezSigfrido,enlaGeologíadelosCuadrángulosdeIlo36-tyLocumba36-u(figura2.b), identifica endichaárea las siguientes unidades: FormaciónChocolate(derrames, aglomerados ybrechas, principalmente andesíticos); Formación Moquegua (depósitos sedimentarios de origencontinentaly portufosriolíticos);DepósitosMarinos (conglomeradogruesos,lentesdearenafinade colorgrisvioláceoy arenagruesadecolorgrisconabundantesrestodeconchasy venillasdeyeso); DepósitosAluviales(gravassemiconsolidadasconintercalacioneslenticularesdearenagruesa,arcilla y tufos redepositados);DepósitosFluviales (bolonería y gravaredondeadas);DepósitosEólicos (acumulaciones de arena suelta en forma de montículos, lenguas y mantos delgados que se encuentran cubriendoa lasrocas ígneas)yRocas Intrusivas (Intrusivo Dioríticoe Intrusivo Granítico). Ver

a) b)

Figura2.aPerfildondese observanlas diversasunidadesmorfológicas Figura2.bMapaGeológicodelárea

IMPLICANCIASEltrazodelafallaChololohasidoidentificaday tratadaendiversostrabajos,dentroloscuales podemos mencionar: Narváez, S. (1964):Geología deloscuadrángulos deIloyLocumba, SGM, Bol. 007-A, 75 pp. Sánchez, A.;Raymundo, T.yRosselW.(2000). Revisión delCuadrángulo de Ilo 36-t LaurenceA.(2003–2008).InvestigadoradelIRD,confirmanlapresenciadel trazodela falla

Chololo,apartirdelainterpretacióndefotografíasaéreasymodelosdigitalesdelterreno(DTM), enunaseriedepublicacionesrealizadas.ConfirmandoeltrazodeestafallalacualseextiendehastaelpuertodeIlo,atravesandolaPampaInalámbrica.Falladetiponormal,cuyorumboesdeN40°E.

UNSA – PNUD. (2001). Realizan un trabajo tratando de delimitar el trazo del sistema de fallamiento presenteen la PampaInalámbrica.

COOPI.(2010). Realizaunnuevo trazocon áreade influenciade la fallaChololo, conbase en mayoresdetallesde campo.

Comopartedelpresentetrabajoseharecopiladoelregistrodelsistemadegrietasqueapareció después deocurrido eleventosísmico del23 dejunio del2001.Verfigura 3

Enelaño 2012, se llevaa cabounprimertrabajo de campo,identificándoseen unaexcavación(5m radioy3mdeprofundidad)paralafundacióndeunreservorioenlaPampaInalámbrica,unagrieta quecruzabanunáreade25x25m,lacualsigueelalineamientoNEdetodoelsistemadegrietas

anteriormentemencionado.Asímismo,comoseobservaenlafoto1,dichagrietacortadepósitos cuaternarios.

Figura3.Mapadegrietasregistradassismo23-06-2001y Foto1.Identificacióndelagrietaen laexcavación–fundacióndeReservorio

Enel2012,sellevóacaboestudiosdeResistividadmedianteelmétododeTomografíaEléctricaen 2D,identificándosetreshorizontesgeoeléctricosdefinidos porsuspropiedadesde conductividad eléctrica.

Enelañode2013,durante laconstrucción delaobradelCentrode TratamientoRegionalenlaPampa Inalámbrica,seidentificóunaseriedefracturamientosenloqueeralaexcavacióndelacimentación de la estructura de la cisterna, en un área excavada de aproximadamente 6 mx 8 mcon una profundidad de2 m, comosepuede observaren la Foto 2.a y2.b.

a) b)

Foto2.a FracturamientoPrincipalidentificadoen laexcavación,Foto2.bpresenciadecalichecementadoyarenarojizasueltarellenandoelfracturamientoprincipal

Ainiciosdelaño2014, eneláreaProyectodeAdecuación,Mejoramientoy Sustitucióndela InfraestructuraeducativadelaI.E.AlmiranteMiguelGrauSeminario enlaPampaInalámbrica,se identificó, enlaexcavacióncontigua ala escalera 3 fracturamientos. VerFoto 3.a

Asímismoalgunasviviendascontiguasadicha obrapresentanfuertesagrietamientosensu infraestructura. Ver Foto 3.b y3.c.

EJEMPLOSDE DEFORMACIÓN PRODUCTODE LATECTÓNICA EXTENSIVAEN LAS ZONAS DE HUAMBO-CABANACONDE EN

AREQUIPAYCALACOA-HUAYTIRE EN MOQUEGUA,DE LOSANDES CENTRALESVISTOSPORINTERFEROMETRÍARADAR – INSAR

RESUMEN

Enestetrabajo sepresentanlosprimerosresultadosobtenidosporelmétodoInSARparaladetección ymedida delcampodedeformaciónco-sísmicoasociadoaeventossísmicosocurridosenelsurdelPerú. InterferogramascalculadossobrelazonadelospobladosHuambo-Cabanconde(departamentodeArequipa) ysobrelazonadeCalacoa(departamentodeMoquegua),hanpermitidoregistrarprocesosdedeformación delsueloasociadosalatectónicaextensivasuperficial,laquevieneactuandoenlosAndesCentralesdesde elMiocenomedio.ElprimerejemplodedeformaciónhasidodetectadoenlazonaHuambo-Cabanaconde. Elinterferogramacalculadoconimágenesadquiridasel06/12/2002y12/09/2003,muestraunasubsidencia enlaPampaMojonpampa,haciaelsurdelafallanormalSolarpampa,queformapartedelsistemadefallas Huambo-Cabanaconde.EstasubsidenciahabríasidoproducidaporsismosdemagnitudMb>4ocurridosentre el13/12/2002y14/12/2002,losmismosqueseproducenporesfuerzosextensivosqueactúanendirección N-S.UnsegundoejemplodedeformaciónhasidodetectadoendosinterferogramasdelazonadeCalacoa (departamento deMoquegua),calculadosconimágenesadquiridasentreel01/12/2004yel13/05/2006. EstadeformaciónestamuyprobablementerelacionadaaunsismodemagnitudMw5.4quecorrespondeal eventoprincipaldelacrisissísmicaocurridaenoctubredel2005enlaregióndelvolcánTicsani.Estacrisis sísmicaconsisteenunasismicidadsuperficialintracrustalasociadaa laactividaddeunafallalocalN155º. Eláreadedeformaciónproducidafuede15x12kmaproximadamente,yregistróunaamplitudmáximade 14cma 3.5kmal NOdela cimadelvolcán Ticsani.Lascaracterísticasdela fallaN155ºhansidopuestas enevidenciaporlosdatosinterferométricos.Untercerejemplodedeformaciónhasidoobservadoa25km alSEdelvolcánTicsani,enunáreaelípticadeaproximadamente 24.5x11.7kmorientadaendirección NO-SEycuya amplitudmáximadedeformaciónfuede5.5cm(subsidencia).Esta deformaciónsehabría producidoentreDiciembrede2004yMayode2006ypuedeseratribuidaalaocurrencia deunacrisis sísmicaduranteesteperiodo.

Figu

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INTRODUCCIÓN

LaCordilleradelosAndesenPerú,queforma partedelosAndesCentrales, estáubicadaalborde deunazonadesubducción queesresponsablede grandesinestabilidadestectónicasypresenciade vulcanismo. Unagran parte desismosproducidos enelcontinenteocurrenalolargodefallasenestas zonastectónicasactivas.Situadasenplenacordillera, laszonasdeHuambo-Cabanaconde (departamento de Arequipa)yCalacoa–Huaytire(departamento deMoquegua)son áreasdeestudioparticularmente afectadaspordiferentestiposdepeligrosgeológicos (Figs1y2).Dadasuconfiguracióntectónicaactiva,la ocurrenciadesismosesfrecuenteyelriesgoasociado importante. Ejemplo de estasismicidad son los sismosdegranmagnitud(entre5.0y5.5),asociados asistemasdefallasSepinayHuambo-Cabanaconde, como los ocurridosen 1991,1992y1998cuyos epicentrosseregistraronenlaslocalidadesdeMaca, SepinayCabanaconderespectivamente (Fig.1: Antayhua,2002),ylossismosocurridos en1999y 2005enCalacoa (Fig.2).Taleseventos indujeron deslizamientosdetierraenlasladerasdelCañón delColca yenelvalledelríoPutina enlazonade Calacoa. Porotrolado,ambaszonasestántambién expuestasalriesgovolcánicolatente,porencontrarse próximasalosvolcanesactivosSabancaya,cuya últimaerupciónocurrióentre1986y1997(Rodríguez&Uribe,1994;Macedo&Lesage,1997;Gerbe&

Thouret,2004),yelvolcánTicsaniqueerupcionó hacemenosde400 años (Mariño,2002).

Algunosestudiosllevados acaboenesta zonasugierenlainterrelaciónentrelaocurrencia degrandes sismos yelproceso eruptivo del volcánSabancayaquecomoconsecuenciareactivó algunossistemas defallasdelazona(Lazo,1994). Recientesestudiosmuestranqueexisterelaciónentre tectonismo yvolcanismo yqueelacopleserealiza esencialmenteportransmisióndeesfuerzosestáticos enunmedioalrededordelfocodeuneventosísmico ovolcánico (Linde&Sacks,1998).Esfácilmente comprensible queexistalaposibilidaddequetales esfuerzosinduzcandeformaciones enelsuelo. Así,laobservacióndelasdeformaciones delsuelo producidasporlaactividadtectónicapuedeponeren evidencia fallascuyasexpresiones nosonvisibles ensuperficie,fallasrecientementeformadas,así comotambiénpuedenayudaracomprendermejorla tectónica enlossistemas defallasyaidentificados. Estoscambiosenlaposicióndelsuelopueden serdetectados ymonitoreados,sinnecesidadde realizarmedidaspesadasenelcampo,atravésdela InterferometríaRadar,InSAR.

LaInterferometríaRadarInSAR(SAR-Radar deAperturaSintética)esunatécnicageodésica muyusadaparaelestudiodeladeformación

Figu

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009)

co-sísmica,post-sísmicaeInter.-sísmica. Ésta técnica,basadaenlautilización deimágenes satelitalesradar,puedeproducirmapasdensosde losdesplazamientos delsuelosobregrandesáreas conunaprecisiónmilimétrica.Aquípresentamoslos primerosresultadosobtenidosporéstatécnicaparael estudiodeladeformacióndelsuelo enlacordillera delosAndesenelSurPeruano,usandodatosASAR delsatéliteENVISAT.

CONTEXTOGEOLÓGICOYTECTÓNICO

Sepresentanladescripcióngeológicaytectónica delasdos áreasdetrabajo:

Áreade Huambo-Cabanaconde

Eláreadeinterésseencuentraubicadaentre lospobladosdeHuamboyCabanconde, enla partesur-centraldelaprovinciadeCaylloma,enel departamentodeArequipa.Haciaelsurdelcañón ya15kmalEstedeláreadeestudio(Fig.1),está elcomplejo volcánicoHualcaHualca-Ampato- Sabancaya,siendoelvolcánSabancayaelmásjoven y elquehapresentadoactividadvolcánicareciente, entre1986 y 1995.

EstaregiónhasidoestudiadaporSébrieretal., (1985),Huamán(1995)yAntayhuaetal,(2002) mediante análisisdeimágenes satéliteyanálisis sismo-tectónico.Secaracterizaporpresentaruna actividadtectónicareciente,pruebadeelloesla presenciadediferentesfallasylineamientosque sugierenqueelprocesodedeformaciónesproducto deesfuerzostectónicosregionalesextensivos

asociadosalarelajacióngravitatoriadelacordillera delosAndesenelSurperuano. Estarelajación resultaríadeunadisminuciónlocalenlavelocidad deconvergencia entrelaplacadeNazcaylaplaca Sudamericana entrelos13ºSy18ºS(Husson, 2001).Estossistemasdefallasfueronoriginados enelMioceno medioyhanvenidoactuando desde entoncescomopartedeunatectónica extensional (Meringetal.,1996).

Ladeformación enestazonaestárepresentada principalmente porlasfallasnormalesIchupampa, HuancayelsistemaHuambo-Cabanacondeubicadas enelextremoNE,SOyNOdelcomplejovolcánico HualcaHualca-Sabancaya-Ampato,respectivamente, yporel lineamientode Sepinaque partedelvolcán Sabancaya yllegaacortarlafallaIchupampa(Fig. 1). ElsistemaHuambo-Cabanacondefuepuesto enevidencia porHuamán(1995)ycomprende las fallasSolarpampa, Solarpampa-1 yTrigal.Estas tresconejesdedirecciónE-Oybuzamientohacia elsur,indicanunatensiónN-S(Sébrieretal.,1985; Antayhuaetal.,2002).

Áreade Calacoa- Huaytire

Eláreadeinterésseencuentraubicadaenla CordilleradelBarroso,entreelvolcánTicsaniy elNevadoHuaytirecerca aldistritodeCalacoa, provinciadeMariscalNietoeneldepartamento de Moquegua (Fig.2).LaCordillera delBarrosoestá constituidaporunasucesióndeconosvolcánicosy porcolinasdeflancossuaves.Constituyeunazona montañosadenaturalezavolcánica,formadapor

Tabla1. ListadeimágenesASAR(ENVISAT)utilizadaspara esteestudio.

numerososaparatos lávicosqueestánerosionados comoelNevadoHuaytireoalgunosactivoscomo elvolcánTicsani.

Elvolcán Ticsani,elcualseconstruyódurante elPleistoceno,seencuentraubicado alSEyNEde losríosPutinayCarumasrespectivamente.20Km haciaelSEdedichovolcán,seencuentraelNevado Huaytire,másespecíficamenteentrelalagunaSuches ylaPampaJanchata(Fig.2).Estenevadocorresponde aunaparatovolcánicoerosionado,conladerasdonde sehandesarrolladoquebradasprincipalmentede dirección NO-SE,sinembargo dosdepresiones mayoresNE-SOcorrespondenaláreadondeestála lagunaSuchesyotraalaquebradaHuanacuni.Enla zonaentreelvolcánTicsaniyelNevadoHuaytire,la topografíaesmenosaccidentadayconformadapor materialescuaternariossuperficialescorrespondiendo adepósitosfluvio-glaciares,aluvialesyfluviales caracterizadosporgravaslimoarenosas.También existenpampasozonasplanasquecorresponden adepósitospalustres olacustres enmuchosdelos cualesseaprecianhumedalesobofedales;resalta la lagunaSuches.Lasrocasvolcánicas de estas montañascorrespondenatobasysobretodoalavasde composiciónandesítica,aunquetambiénhaybrechas detobasriolíticas.

Eltectonismode lazonapróximaalvolcán Ticsanihasidopocoestudiado.Demanerageneral, losestudiosregionales detectónica(Sebrieretal., 1985;SebrierySoler,1991)ysismicidadintracrustal(Grange,1983;Grangeetal.,1984)muestrangrandes sistemasdefallascondirecciónNO-SE,detipos normalysinestral(Sebrieretal.,1985;Huamán etal.,1995;Thouretetal1994),comoelsistema

“Incapuquio”queseubicaunos50kmalSOde dichovolcán.Estudiossísmicosllevadosacabopara elsismodel1deoctubredel2005,indican quelos procesosdedeformacióneneledificiovolcánico seríandetipoextensional conejesdetensión(T) orientadosendirección ENE-OSO,(Rivera etal., 2006).Localmenteexistendosdireccionesdelas fallaspresentesenelárea,unodedirecciónNO- SEpredominante, yotraNE-SO,lasqueafectana lasformaciones delOligocenoyMioceno(Fig.2). Estasfallasseencuentran recubiertas pormaterial recientegeneradoporelvolcán Ticsanienel Holoceno(Mariño,2002)ypordepósitoscoluviales, loquehacedifícilsureconocimientoenelterreno, sinembargo,interpretaciones hechastantoapartir deimágenesdesatélite ASTER(Laurence Audin, comunicaciónpersonal),comodefotografíasaéreas (Carlotto,2009)hanpermitidoreconoceralgunos sistemasdefallasenlazona.

Tectónicamente, hacialaparteNOdelnevado Huaytire,losmapasgeológicosdeINGEMMET aescala 1:50,000,muestran, enestesector, alineamientosyfallasregionalesNO-SE,losquese localizan entrelalagunadeSuchesylaPampade Huacane.Porotrolado,elanálisisdelasfotografías aéreas(Carlotto,2009),muestranunconjuntode fallasactivasdedirecciónpredominanteNO-SE yalgunasdedirecciónNE-SO,quetienenvarios kmdelongitud.Estasfallasactivascortantanto las rocasvolcánicas delGrupoBarroso,asícomolos depósitoscuaternarioscoluviales,fluvioglaciaresy lasmorrenas. Algunasdeestasfallasmuestranun desplazamientodextralenloscursosdeagua,como elobservadoenlazonadelaquebradaHuanacuni,

Figura3. a) Interferograma04015_08023 mostrandocomponenteatmosférica,b) ModelodeElevacióndelTerrenousado para lacorrelaciónentrefaseyalturadelterreno,c)Modelodeatmósferacalculadoyd) Interferograma04015_08023 enelcualla

componenteatmosféricamodeladaha sidoremovida.

loqueesunapruebadelaactividad recientedelas mismas.

PROCESAMIENTODE LOSDATOS

Elmétodo interferométrico

DesdeelprimerestudiorealizadoporMassonetet al.(1993)paraelsismoenLandersCalifornia(USA), latécnicadeInterferometríaRadardeApertura Sintética(SyntheticApertureRadarInterferometry

- INSAR)hasidousadaexitosamenteen muchosestudiosparaelmonitoreodelosdesplazamientosdelsuelo,talescomo:deslizamientos(Squarzonietal.,2003),deformaciónsísmica (Talebianetal.,2004), subsidenciarelacionadaalaextracciónde aguassubterráneas(Strozzietal.,1999),yladeformaciónvolcánica(Massonetetal.,1995; Pritchardetal.,2002;Froger etal.,2004, Froger etal.,2007).

LatécnicaInSARconsisteencalcularladiferencia de losvaloresde faseentredosimágenes radar adquiridasporlossatélitesradarsobreunamismaárea, peroendiferentesfechas.Deestamaneraseobtiene unanuevaimagen,llamadainterferograma,enlacual lasfranjasinterferométricasexpresanlavariacióndel tiempodepropagacióndelasondasradar, entrelas dosimágenesadquiridas.Puesto quelosvalores de fasedelasimágenesestánenfuncióndeladistancia (oenotrostérminos,deltiempodepropagaciónde lasondas)entreelsatéliteylasuperficie terrestre, unadeformacióndelasuperficieterrestremodificará entoncesladistanciaentreelsatéliteyelsuelo(ypor tantoeltiempodepropagacióndelaondaradar),lo queasuvezresultará enundibujodefranjasenel interferograma.Unafranja(0-2π)equivalea0.5λde margendecambio,dondeλeslalongituddelaonda radar.Así,lossatélitesqueoperanenlabandaC(5.6 cm.delongituddeonda),talcomoERSyENVISAT, ofrecenunamayorsensibilidadaladeformacióndel sueloquelossatélitesqueoperanenlabandaL(23.5 cmdelongituddeonda)comoelALOS-PALSAR, por ejemplo. Por otrolado,losinterferogramas producidos condatosobtenidos enlabandaCson másfácilmentesaturadosencasodeungradientealto dedeformaciónysongeneralmentemásruidososque losproducidoscondatosdelabandaL(Massonety Feigl,1998).

UnaimportantelimitacióndelmétodoINSARes quelasdeformacionesdelsuelonosonlaúnicacausa delcambioeneltiempodepropagacióndelasondas radar.Elligerocambio enlaposicióndelsatélite entrelasdosadquisicionesafectatantoaladistancia

Tabla2a. Periododecoberturaendíasyaltitudde ambigüedad(enm), para losinterferogramasdelárea

Huambo-Cabanaconde.

Tabla2b. Periododecoberturaendíasyaltitudde ambigüedad(enm), para losinterferogramasdeláreade

Calacoa.

Tabla2c.Periododecoberturaendíasyaltitudde ambigüedad(enm), para losinterferogramasdeláreade

Huaytire.

entreelpisoyelsatélite,comoalánguloconelcual elsatéliteobservalatopografía.Estecambioinduce unefectoestereoscópicoelcualresultaen“franjas topográficas”enelinterferograma.Lasensibilidad delinterferogramaa latopografíaesproporcionala lalíneabaseperpendicular (esdecirlaseparación) entrelasposicionesdelsatélite durantelasdos adquisicionesdelasimágenesradar(Massonety Feigl,1998).Mientrasmásgrandeeséstalíneabase perpendicular,elefectoestereoscópico estambién grandeyportantolasfranjastopográficasenel interferogramaseránmásnumerosas. Talesfranjas topográficaspuedensereliminadassustrayendoun modelodefranjasartificiales(simuladasapartir deunModeloDigitaldeElevación,oMDE),del interferograma.Otracausadelcambioeneltiempode propagacióndelaondaradareselcambioenelíndice derefraccióndelaatmósfera. Estopuedeocurrir, porejemplo, sielcontenidodevapordeaguadela

Figura4. a) Interferograma04015_08023 superpuestoalmodelodigitaldeelevación,seobservauna anomalíadegran longitud deonda yuna más pequeñaubicadahaciaelnortedelaprimera. La máximaamplitudalcanzalos3 cm. dedesplazamientodel

sueloenladireccióndevistadelsatélite(Lineof Sight=LOS). Eláreamayordesubsidenciaestálimitadahaciaelnortepor la fallaSolarpampa(F-S)queseobservaenlafigura4b; lazona pequeñadedeformación(ubicadaalnorte)estadelimitadapor la interseccióndelasfallasSolarpampa(F-S)ySolarpampa1 (F-S1).b) ImagenLandsatETM+delazona delCañóndelColca. Enestasemuestra: laslíneasdecontornoo deformación(colorblanco)encm obtenidodelinterferograma04015_08023; se

muestratambiénelsistemadefallasnormales buzanteshaciaelSur Huambo-Cabanaconde,fallasSolarpampa(F-S),Solarpam- pa-1 F-S1)yTrigal.

atmósferacambiasignificativamente entrelasdos adquisiciones. Estoproduciráfranjasatmosféricas quepuedenserfácilmentesimuladasyremovidas silaatmósferaeshorizontalmentehomogéneay verticalmente estratificada.Dehechoenestecaso,un modelodefranjasatmosféricaspuedeserfácilmente calculadousando lacorrelaciónentrelosvaloresde fasedelinterferogramay laalturadelterreno.

Cálculointerferométrico

Paraesteestudiohemosutilizadoochoimágenes radar ASA_IMS_1P(SingleLookComplex), adquiridasporelRadarAvanzadodeApertura Sintética(RadarAvanzadodeAperturaSintética

- ASAR),ubicadoabordodelsatélite ENVISAT.Estesatélite,lanzadoenMarzodel 2002porlaAgenciaEspacialEuropea(ESA),estádedicadoalaobservacióndelatierrayllevaabordoinstrumentosparamedicióndelascaracterísticasdelaatmósferaydelasuperficieterrestre.ElRadarASAR, designado paracontinuarlasmedidasiniciadaspor elinstrumentoSARabordodelossatélitesERS,operaenlabandaC(5.331GHz),sucicloorbitales de35díasypuedeiluminarlasuperficiedelatierracon7ángulosdeincidenciadiferentes(equivalentea7áreasdecoberturadiferentesoswaths)quevaríandesde15º hasta45º.

Delasochoimágenes disponibles,cuatro imágenesfueronadquiridasdurantepasodescendente enswath2(ángulodeincidencia~23°),sobrela zonadeHuambo-Cabanaconde(órbitas:04015, 08023,14035,15037),ycubrenunperiodode4años aproximadamente;lasotrascuatroimágenesfueron adquiridasenpasoAscendenteenswath2y4(ángulo deincidencia~23ºy~33ºrespectivamente),sobrela zonadeCalacoa (órbitas:14400y21915,14443y 21958).LaTabla1muestralasfechasdeadquisición delasimágenesutilizadas.

A partirdelasimágenesadquiridas,hemos calculadoochointerferogramas (seisparalazona delvolcánSabancayaydosparala zonadelvolcán Ticsani), usandoelsoftware Diapason(Massonnet, 1996).Elperiododecoberturaendías,asícomola altit

uddeambigüedadparacadaparinterferométricosemuestranenlastablas2a,2by2c.Lacontribución delas trayectorias orbitaleshasidomodelada y removida usandolosvectoresdeestadodelas órbitasprecisas,procesadasdelosdatosDORISpor laESA.Lascontribucionestopográficashansido modeladasyremovidasusandoelModeloDigitalde

Elevación(MDE)SRTM-3(interpoladoa45metros deresoluciónhorizontal).

Conunaresoluciónhorizontalde90myconuna precisiónverticalrelativade10m(1σ),SRTMpuede serconsideradaunafuentededatossatisfactoriapara elprocesamientoINSAR.Sinembargo,loserroresdel MDEproduciránfranjasresidualestopográficasen elinterferogramaquepodríanmalinterpretarsecomo debidasadeformación.Dadoquelaamplituddelos residuostopográficosesinversamenteproporcional alaaltituddeambigüedad (Aa),estaspuedenser detectadasanalizandovariosinterferogramascon diferenteAa.LaAadenuestrosinterferogramasoscila entre356y59.Comoresultado,lacontribuciónde losresiduostopográficosennuestrosinterferogramas podríaengeneral, noexceder los0.15defranja(1 σ).

Eliminaciónde lacomponente atmosférica

Loscuatrointerferogramasobtenidosparaelárea Huambo-Cabanconde:04015_08023,04015_14035, 04015_15037y14035_15037,muestranfranjasque secorrelacionanconlatopografía.Estasfranjasson típicasdeunacontribución atmosférica(atmósfera estratificada) ysepresentandebidoaqueuna,del pardeimágenesradarutilizadaparalaobtención delinterferograma,ha sidoadquiridaen unperiodo máshúmedo omássecoquelaotra. Paraeliminar estacomponente, secreaunmodelodeatmósfera, enfuncióndelarelaciónexistenteentre los valores defasedelinterferogramaylaalturadelmodelo digitaldeelevación(Beauduceletal.,2000),elcual esluegosustraídadelinterferogramainicialyse obtieneasíuninterferogramalibredelacontribución atmosférica, enelquesepuedanobservarlas eventuales franjasdedeformación producidaspor cambios enlaposición delsuelo.Dadoqueeste métodosebasaúnicamenteenlarelaciónqueexiste entrelaatmósfera ylaaltura,elmodeloconsidera únicamentelacomponenteatmosféricaestratificada, esdecirhomogéneaentodalaextensióndelaimagen radar.Lacomponenteheterogéneaqueporlogeneral esmáslocal(porejemplolaocurrenciadepequeñas corrientesdenubesconvectivas),noesremovida conestemétodo.

Lafigura3amuestra elinterferograma04015_08023antesdelacorrección, dondese observandosfranjasatmosféricasquesecorrelacionan conlatopografía (Fig.3b)yvandesde elextremo inferiorizquierdohaciaelsuperiorderecho.Lafigu

noobtuvieronlocalizacionesprecisasquepudieran habernospermitido efectuarmejorescorrelaciones connuestrosresultadosyasíconfirmar nuestra hipótesis.Unargumentoadicionalqueplaneamos investigarenelfuturoseríaeldeverificar,mediante cálculosnuméricos,quelaamplitudyextensióndelas deformacionesregistradasennuestrointerferogramaseancompatiblesconlascaracterísticasdelossismos (magnitudy mecanismofocal).

ZONADE CALACOA- HUAYTIRE

Enlafigura5semuestraunaextracción delinterferograma14443_21915calculadocon imágenes radarENVISAT-ASARadquiridasel 01/12/2004yel10/05/2006enSwathascendente4.Esteinterferogramacubreunperiodode525 días,tieneunaAade180mysemuestracoherente. Enesteseobservadosáreasconpatrones distintos dedeformación: unpatróndefranjasenformade mariposaobservadoeneláreadelvolcánTicsani (esquinasuperiorizquierdadelafigura).Estepatrón estáorientadoendirecciónNO-SE,sobreunárea de15x7km.Sedistingueunlineamientodivisorio dedirección NO-SEelcualseparados tiposde comportamientodelasfranjas.Hacialaderechade estelineamiento,sepuedencontabilizarcasi4franjas concéntricasdondelosvaloresdefaseaumentan haciaelinterior,loqueindicaqueladistanciaentre lasuperficiedelsueloyelsatélitehaaumentado conrespecto alaparteexterior, interpretándose comounasubsidencia. Sinembargo haciaellado izquierdodellineamiento,solosedistingueunafranja casiconcéntrica, peroestavezelsentidoenelque aumentalosvaloresdefaseesdemanerainversaal observadodelladoderecho,esdecirqueenlaparte centralladistanciaentreelsatéliteylasuperficiedel suelohadisminuido, indicandounalevantamiento. Lamáximaamplituddeestadeformación(3.7franjas enelladoderecho)esobservadaaproximadamentea3.5 kmdeldomo3 (D-3, Fig.5) delvolcánTicsani. Cadafranjaequivale a una variación de0a 2π, equivalentea2.8cmdedesplazamientodelsueloen direccióndelsatélite,portantopodemosseñalarque entrelasdosadquisicioneselladoderechosealejó~3.7franjasdelsatélite(esdecirquesehundió~10.3 cmperoproyectadosenlalíneadevistadelsatélite oLOS)yqueelladoizquierdoseacercórespectoal satélite(seelevó~1.3franjaso~3.5cmproyectados endirección delalíneadevistadelsatéliteoLOS (Fig.5).

Aunadistanciadeaproximadamente20kmal

SEdeéstaprimera señal, seobservaunasegunda señal,lacualsepresentaenformadedosfranjas elípticasconcéntricasycubreunáreade19x13km. Elsentidodelasfranjasindicaunalejamiento del terrenoconrespectoalsatéliteconunvalormáximo de~5.5 cmenlapartecentraldeestaseñal.

Lapresencia deestasdosseñaleshasido observadatambiénendosinterferogramascalculados conimágenes adquiridasenpasoascendente en diferentesSwathsyfechas,locualconfirmaque lasdosseñalescorrespondenadeformacionesdel sueloynoaseñalesproducidas porcambiosenla atmósfera.

DeformacionesobservadaseneláreadeCalacoa– Huaytire

Elcentrodemáximadeformacióndelaseñal(Fig.4) observadasobreelvolcánTicsani,seencuentraenelflancoNOdelmismovolcán.LadistribucióndelasfranjasdedeformaciónobservadaenelTicsaniyellineamiento divisorio(N155º)queseparalosdospatronesdefranjas,sontípicosenpresencia deuncontrolestructural,talcomounafallatectónicaactiva.Ladeformación observadaseríacompatibleconunmovimientodetiponormalenunafallacuyo bloqueorientalsehunde,mientrasqueeloccidentalse eleva.

Algunosautoreshanpublicadomapastectónicos delazonaenlosquesedistinguefallasfuera deledificio volcánico (García,1978)asícomo lineamientossobreeledificio(Mariño,2002;Audin, comunicaciónpersonal),obtenidosbásicamente apartirdeinterpretacióndeimágenessatelitales (Fig.2);Loslineamientosubicadossobreeledificio volcánico siguenunadirección NO-SE,existiendo algunoslineamientos pequeñoscoincidentes conlaubicaciónydireccióndellineamiento de direcciónN155ºpuesto enevidenciaporelmétodo interferométrico(Figs.2y5).Estoslineamientos obtenidosapartirdelasimágenesdesatélitenoson continuos,sinembargo,dicholineamientoN155º aparececlaramente enelinterferograma,porlo queseasumequealgunasestructuras comofallas y/osistemas defallasenéstaáreahabríansido sepultadosporproductosvolcánicos másrecientes provenientesdelTicsani.Afindeestablecerin- situlascaracterísticas deladeformaciónpuestaen evidenciaporlainterferometríaradar,serealizóuna inspeccióndecampoensetiembre2006.Enesta brevevisita,sehapodidoobservarque,enefecto,la

deformacióncorrespondeaunazonadefalla(Foto1). Lafalla,quehapodidoserseguidaporcercadedos kilómetros,esdetiponormaldedirecciónN155º,con pendientehaciaelNE.Existeunapequeñaescarpade fallaqueapareceporsectores,peroquemayormente seencuentracubiertaporcoladasdelavaenbloques eignimbritas.

LazonadeCalacoa esconocidaporsuelevada actividadsísmica(Aguilaretal.,2001;Riveraetal., 2006),habiéndoseregistradofrecuentementesismos demagnitudimportante.El01/10/2005 ocurrióun fuertesismo(5.4ML,localizado en16.748Lat.S, 70.609Lon.O,yaunaprofundidadde8.5km)enla zona(Riveraetal.,2006).Enlazonadedeformación quehemosreconocidoin-situensetiembre2006 hayevidenciasdeunfuertemovimientoocurrido muyrecientemente.Enefecto,sehaobservadogran númeroderocas,dealgunosdecímetroshasta2 ó 3 mdediámetro,quehansufridodesplazamientosentre 2a15cm,endirecciónSO(Foto2)compatiblesasí conunmovimiento delafalladetiponormal.Por otrolado,siguiendolaprolongacióndelafallahacia elNO,sehaobservadolaexistenciadealmenosdos fuentesdeaguatermal,unadelascualesseencuentra enlaintersección delrumbodelafallaconelrío Putina(Fig.2),yqueporreferenciadeloshabitantes delazona,estuvoemitiendoruidosextrañosdurante lacrisissísmicadeoctubrede2005.

Portanto,esmuyprobable,queelsismoocurrido el01/10/2005produjoladeformaciónobservadaen esta zona, siendoregistrada enelinterferograma calculadoconimágenesadquiridasel04/12/2004y el13/05/2006(Fig.5).TantolafallaN155ºpuestaen evidenciaporlaInterferometría,asícomootrasfallas presentesenlazona,siguenladirecciónpreferencial delsistematectónico regional(sistemadefallasde Incapuquio)ydeladireccióndelemplazamientode lostresdomosubicadosenlacimadelvolcánTicsani, concordandoasíconelmodeloderégimenextensivo deladeformaciónenlosAltosAndespropuestopor Sébrieretal.(1985).Asimismo,ladeformaciónyel planodefallaobservadosgraciasalainterferometría, podríansercompatiblesconelmovimientoalolargo deunplanonodalorientadoNO-SEy38gradosde buzamientoalEste,delmecanismofocaldelsismo del01/10/2005(Fig.5),yquecorresponderíaa unprocesodedeformación porextensiónconejes principalesdeesfuerzoT(Tensión)orientadosen direcciónNE-SO (Taveraetal.,2006).

Enelcasodelazonadedeformaciónobservada

entreelvolcán TicsaniyelNevadoHuaytire,(Fig. 5),cuandosesuperponelazonadeanomalíasde interferometriaconlainformacióndefallasactivas obtenidasenbaseafotografíasaéreas (Fig.2; Carlotto,2009,),seobservacoincidenciageográfica entrelapresencia dedichasfallasy laformay extensióndelaanomalía,loquesugiereuncontrol departedeestasfallaskilométricasactivasenla deformación observada.Ladirecciónpromediode lasfallasactivasNO-SE,coincidenconelejemayor delelipsoidededeformación,entantoquelosbordes surynorteparecensercontroladosposfallasactivas dedirecciónNE-SO.

Lapartesurdeestaanomalía elíptica corresponderíaaunáreadondeseintersecandos sistemasdefallasregionales unaNO-SEylaotra NE-SO,talcomolosugierenestudiosregionalesen curso,apoyadosenmapasdeanomalíasmagnéticas, sobrelasgrandesestructurasdelsurdelPerúparael mapatectónico(Carlotto,comunicaciónpersonal).El hundimientoosubsidenciaindicadaporlaanomalía INSAR,sedeberíaaesfuerzosdeextensiónNE-SO, hipótesisquejugaría bienconlasfallasactivas de direcciónNO-SEyqueprobablementeseannormales formandopequeñosgrabensy horsts.

Respecto alorigendeesta deformación, ésta habríaocurridoproductodeunaactividadsísmicaen estazonaocurridaentrediciembredel2004ymayo del2006,periodocubiertoporelinterferograma,no pudiéndoseprecisarsilafechaexacta.

DISCUSIÓN

Losgrandessismosasociadosalaconvergencia deplacasNazca-Sudamérica originanreacomodos delossistemas defallasenelinteriordelaplaca continental.Estosdesplazamientos tectónicos regionales son,asuvez,susceptiblesdepropiciar cambiosenreservoriosyactividadmagmáticos de laregióndandolugaramanifestaciones localesde sismicidadytectonismo.Lasdeformacionesque sehanpuestoenevidenciaenesteestudioestán controladasporlatectónicaactualdelosaltosAndes, dondedominanlosesfuerzosdeextensión,y tienen laparticularidad dehabersemanifestadoenzonas muypróximasaunvolcándemuyrecienteerupción, comoeselcasovolcánSabancaya enelCañóndel Colca,queerupcionó entre1986-1997,ysobreun flancodeunvolcánactivoconposibilidadesde reactivación, taleselcasodelvolcánTicsanienla zonade Calacoa,quetuvounaimportanteerupción hacemenosde400 años.

LasobservacioneshechasconInterferometríaRadarhanpermitidodetectarcamposdedeformación activaenáreassismo-tectónicasdelacordillera surandinayasociar,porunalado laocurrenciade sismosarasgostectónicosbiencartografiados,como elcasodelsistemafallasHuambo-Cabanaconde,y porotroladoponerenevidenciafallasenotraszonas dondelosrasgosestructurales nosonevidentesen superficie,comoelcasodelvolcánTicsani.

CONCLUSIONES

sismo-tectónicaenáreasdetectonismoyvolcanismo activocomosonlaszonaspróximas alosvolcanes Sabancaya yTicsaniusandolatécnica de InterferometríaRadar.EnelcasodelazonaHuambo- Cabanaconde(OestedelvolcánSabancaya),la deformación (subsidencia)registradaenlaPampa Mojonpampa,sehabríaproducido luegodevarios sismosdemagnitudmoderada ocurridosenlas cercaníasalpobladodeCabanaconde.Enelcasode lazonadelVolcánTicsani,ladeformaciónregistrada esmuyprobablemente consecuencia directadel sismodemagnitud5.4MLocurridoel01/10/2006a lolargodelplanodelafallaN155º,productodelos esfuerzosextensivos queactúanendirecciónNE- SOenlazona.HaciaelNOdelnevadoHuaytire,se distinguenesfuerzostensionalesenelmismosentido quelosobservadosenelvolcánTicsaniyasociadosa sistemasdefallasactivas,formandohorstsygrabensseríanlosresponsablesdelhundimientodetectadopor InSARenestazona.Partedelosresultadosmostrados aquí,revelanelinterésdelaaplicación delmétodo interferométricoenelestudioycuantificacióndelos desplazamientosco-sísmicos.Lasdeformacionesdel sueloenzonaspróximasaaparatosvolcánicosactivos puedenestarmuyasociadosalaactividadmagmática, porlocualelmonitoreocorrespondientedeberíaser efectuadopermanentemente.

GALERÍAFOTOGRÁFICAGEOLOGÍA

Foto1 LodolitascorrespondientesalaformaciónParalaque.Estaformaciónafloraenlas colinasaltassituadasalsurdelsistemadefallasIncapuquio (cerrosIncapuquio, TotoralyElSauce).

Foto2 Tobas de color violáceo correspondientesal miembro Samanapeinferior (formación Quellaveco). LaformaciónSamanapeafloraextensamenteenlascolinasaltoandinassituadasal norteysurdela minaToquepala.

Foto3 Quebrada Cimarrona, al oeste de la mina Toquepala. En las laderas opuestas, afloramientosdelmiembroYarito(formaciónQuellaveco),conformadobásicamentepor lavasporfiríticas(dacitas).

Foto4 Farallonesdediorita/granodioritaenlaquebradaCimarrona(cercadesusnacientes).Extensos cuerpos dioríticos/granodioríticosintruyenlos miembros de la formación Quellavecoenlas inmediacionesala minaToquepala.

Foto5 DacitascuarcíticasexpuestasenuncortedelferrocarrilToquepala–Ilo(suroestedela minaToquepala).Constituyenelúnicocuerpodeestetipoenla zona,elcualestá asociadoa laslavasdacíticasdelmiembroYarito.

Foto6 Tajo de la mina Toquepala.Este tajo se abre sobreun extensoy profundocuerpo hipabisaldetipoporfirítico (CentroIntrusivoToquepala)queintruyelasandesitasdel miembroCarpanito(formaciónQuellaveco).

Foto7 CortedecarreteradondeseevidenciaunadelasfallasIncapuquioylapresenciade arcillasybrechas defalla. Este sistemadefallasponeen contactolaformaciónParalaque y losmiembrosdelaformaciónQuellaveco.

Foto8 OtrafallamenordelsistemadefallasIncapuquioqueponeencontactotobasdela formaciónParalaque(izquierda)conlavasdelmiembroAsana(formaciónQuellaveco).

Foto9 EstratosdelaformaciónMoqueguasuperior,loscuales presentanun ligero buzamientoal SE(5°).Estosestratosestánconstituidos porareniscasyarcillitas.Quebrada Purgatorio, alnortedela pampadelmismonombre.

Foto10 EstratosdelaformaciónMoqueguasuperior,fuertementemeteorizadas.Seevidenciasu suavebuzamiento(alSE).QuebradaPurgatorio,al nortedela pampadelmismonombre.

Foto11 Estratos de las formaciones Moquegua Superior y Moquegua Inferior, fuertemente meteorizadas, expuestasenelcerroLomoLargo.Losnivelessuperiores,oscuros, correspondenalaprimera;losinferiores,blanquecinos, correspondealasegunda.El contactoesbásicamenteerosional.

Foto12 PaquetealuvialenlaquebradaCimarrona.Loslechosdelasquebradasqueatraviesan lossectoresToquepalayQuebradaHondaestánconformados porpaquetesholocénicos depocaa moderadapotencia.

Foto13 PampaPurgatorio.Estapampaseformóporlaconvergenciadeextensosypotentes depósitos aluvialespleistocénicos enunadepresióntectónica. Supotenciamediase estimaenunos40metros.

Foto14 QuebradaSantallana.Ellechode estaquebrada,relativamenteamplioen su cursomedio, estáconstituidopordepósitosaluvialesholocénicosdeciertapotencia(unos20metros).

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CONCLUSIONES

Éste estudio ha permitido poner en evidencia deformacionesenelsueloproductodelaactividad

Lasfallasactivasgeneralmentemuestranevidenciasdedesplazamientosenlossueloscuaternarios,locualsedemuestra enelpresentetrabajo.Enlasobrasvisitadaslosfracturamientosnose prolongan hasta los suelos del cuaternario, mientras que en la última obra uno de los fracturamientos identificados en campo seprolonga hasta los suelos cuaternarios.

Las investigaciones geofísicas por tomografía eléctrica, han confirmado la presencia de discontinuidadesestructurales(fallas).

Lasdiversasevidenciasidentificadasencampo,sonunamuestracontundentedelapresenciadela Falla Chololoenla Pampa Inalámbrica.

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