UNMSM - GEOLOGIA ESTRUCTURAL - Introducción

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RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA GEOLOGIA ESTRUCTURAL

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La sismicidad presente en el Perú y la orogenia andina poseen un origen común, la subducción de la Placa de Nazca debajo de la Placa Sudamericana. Cada evento sísmico implica un largo proceso de acumulación de esfuerzos. En el Perú esta sismicidad posee una distribución espacio-temporal muy variable: sismicidad de fallas inversas en el ante-arco y fallamiento normal en el tras-arco, a lo largo del slab. Entre ambas zonas se localiza la Cadena Andina, donde existe una disminución muy importante de la sismicidad. GEODINAMICA EN LOS ANDES SUR DEL PERU RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA La Orogenia Andina Modificado de Ramos, 1999 FIGURA 1. Mapa con las principales características geofísicas de Sudamérica.

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La Orogenia Andina FIGURA . 2 Gráfico generalizado de la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana. Los triángulos rojos indican zonas de vulcanismo activo en los últimos 10 000 años. Los números verdes representan la edad de la litosfera oceánica inferida de anomalías magnéticas. Las flechas blancas de borde negro indican el movimiento relativo de las placas a partir de datos gps REVEL -2000 (Sella et al., 2002). Las letras A, B y C corresponden a tres edades relativas. Nótese que estas áreas ubican sus límites en las zonas de fractura, indicando posiblemente Rift oceánicos i.e. la fractura de Mendaña, las edades van de 0 a 3 Ma. [Chen et al., 2001] RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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La Orogenia Andina Mégard, 1978 FIGURA 3. Mapa morfo-estructural del Perú. FIGURA 3. Mapa morfo-estructural del Perú. RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Deformación y Acortamiento Orogénico Figura . 4. Velocidades de desplazamiento medidas con GPS, los datos fueron tomados de Kendrick et al. (2001), previos al sismo de Arequipa (23/06/2001). Los datos muestran como el sur del Perú sufre una mayor deformación. RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura . 5. Deformación a corto plazo. Los datos GPS, indican un acortamiento cortical “instantáneo” de 30-40mm/año. Ya que la corteza se comporta elásticamente Figura 6. Deformación a largo plazo. A partir de datos geológicos, es decir, la tasa de deformación de la litósfera a una mayor escala de tiempo actúa predominantemente como una litosfera viscosa Liu et al., 2000 Deformación y Acortamiento Orogénico RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura 7 a) Mapa sísmico del Perú con datos del IGP, mostrando las áreas del norte centro y sur del Perú utilizadas en la determinación de la zona sismogénica. b) Mapa sísmico del Perú con datos temporales de F. Grange (1984), mostrando el área sur del Perú utilizadas en la determinación de la zona sismogénica. La actividad sísmica a) b) RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura 08a. Mapa sísmico del Perú (IGP: periodo 1982–2005), mostrando las zonas seleccionadas para determinar las tasas de sismicidad. La delimitación de cada zona se basa en las zonas sísmicamente más activas del Perú. La línea azul corresponde al nivel 2000m. Figura 08b. Mapa sísmico del Perú, mostrando en porcentaje la ocurrencia de sismicidad de las zonas sismogénicas. La actividad sísmica RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura 09. Perfil topográfico ( escala 1:1 ), perfil geológico ( escala 1:3 ) y perfil sísmico ( escala 1:1 ) mostrando el efecto del peso litosférico de los altos Andes (>2000 m). El perfil corresponde a la sección E de la figura 13, perpendicular la fosa. La actividad sísmica RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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La actividad sísmica Figura 10. Comparación de resultados entre la Cadena Andina y el modelo desarrollado por Bollinger et al. (2004). En La Cadena Himalaya RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Control estructural Figura 11. Sismicidad cortical (h<60 Km) asociada a sistemas de falla. a) Mapa sísmico con fallas neotectónicas del INGEMMET, actualizado al 2007. b) Mapa sísmico con el Mapa tectónico del Perú. a) b) RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Control estructural Figure 12: a) Schematic structural map of northern Peru locating the Cordillera Blanca Fault among other active faults (modified after Macharé et al. 2003). b) Segmentation map of the Cordillera Blanca Normal Fault (modified after, Schwartz, 1988) locating the studied area near Yungay. c) Geological cross-section (modified after Mégard, 1978). Keys: 1, Precambrian to Lower Paleozoic (basement); 2, Upper Paleozoic to Mesozoic strata; 3, Upper Cretaceous to Eocene (red beds); 4 Oligocene to Mio- Pliocene (volcanic and volcano- detrital rocks); 5, Cretaceous to Lower Oligocene (granitoids); 6, Middle Oligocene and Pliocene (granitoids). Siame et al., 2006 RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura 13. a) Evidencias geomorfológicas de la Falla Salinas. b) Vista de perfil de la falla Clemesí. Se aprecia una faceta triangular. en la parte superior se ven afloramientos de roca y debajo una variación de pendiente y material mas fino. c) Mapa de Ubicación de las fallas Salinas y Clemesí a) b) c) Control estructural RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Control Estructural Audin et al., 2006 RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Sismicidad asociada a vulcanismo Figura 14. Crisis sismica, generada en el verano del 2006 por el volcán Ubinas (Moquegua), ubicado en el extremo occidental del altiplano RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura 15. Falla activa producido por Sismo de Octubre del 2005. Rumbo: N322° Altitud: 4114m. En los Alrededores del Volcán Ticsani. Se desarrollo una salida de campo para el monitoreo del Volcán Ticsani (Noviembre 2006), debido a la crisis sísmica surgida en Octubre del 2006 generada por una posible reactivación magmática. Sismicidad asociada a vulcanismo RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Sismicidad asociada a vulcanismo Figura 16. Actividad sísmica del volcán Ticsani.

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La Orogenia Andina Figura 17. Desplazamiento conjugado de rocas por movimiento de suelo (tremores), generados por reactivación del volcán Ticsani.

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Estado de esfuerzos Figura 18 a) M ecanismos focales desarrollados por Tavera & Buforn (1998). b) Mapa de mecanismos focales obtenidos del catálogo telesísmico del CMT (Universidad de Harvard) . RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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Figura 19. Gráfico referencia del estado de esfuerzos para el Perú mostrado en la figura 19, basados en análisis de mecanismos focales de sismos y estructuras cuaternarias. Estado de esfuerzos RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA

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a) b) Figura 20. Modelo tentativo del estado de esfuerzos en los Andes Peruanos deducidos del análisis de mecanismos focales y estructuras tectónicas. Direcciones principales de extensión (azul) y compresión (rojo) producidos en la superficie. Esquema sismotectónico de la geometría de la subducción en el Perú deducido a partir de la distribución de la sismicidad. Estado de esfuerzos RASGOS MORFOESTRUCTURALES DE LA CADENA ANDINA