Fallas Geológicas y Volcanes en la Cuenca de Santiago. Por Nelson Castro Quintana.

La creencia  que los cerros de Renca, Santa Lucia, San Cristóbal y Manquehue hayan sido volcanes activos,  está en la idea de muchas personas. Ello avalado por la existencia de pumicitas o tierras blancas de tobas riolíticas de ceniza y pomez (Ignimbrita pudahuel, pleistoceno medio,  hace 450.000 años, complejo volcán Maipo) de origen volcánico piroclástico macizo, que afloran en amplios sectores geográficos de la cuenca de Santiago: en Lo Prado, Pudahuel, Maipú, Cerrillos; en la vertiente oriental de la cordillera de la costa y en los valles de los  ríos Maipo y Cachapoal en la sexta región (Universidad de Chile,  Fac. de Ciencias Físicas y Matemáticas. Dpto. de Geología: “GL31A, Geología General, Semestre Primavera 2007”).

También se considera  que el emplazamiento de fallas geológicas en la corteza continental  de la cuenca de Santiago, podría transformarse en zonas de riesgos potenciales para el poblamiento humano e infraestructura, como la inquietud que plantea  la falla de Ramón, cuya nominación viene del Cerro del mismo nombre en la precordillera  de Santiago, entre los ríos Mapocho y Maipo, pero  no produciría megaterremotos como  las de  zonas de enfrentamiento de  placas continentales ni tampoco se  extenderían a otras regiones de Chile.

Las Grandes sistemas de Fallas geológicas en Chile son: Atacama, Magallanes y Liquiñe-Ofqui que no estudiaremos. Solo lo haremos con las fallas locales de la corteza continental que podrían ser potencialmente activas, que se deben corroborar con otros estudios posteriores de la cuenca de Santiago y alrededores.

Las fallas geológicas más importantes en la cuenca de Santiago están agrupadas en tres sistemas; más  la de Pichilemu en la sexta región;  la de Melipilla y recientemente en estudio la grieta o falla de Naltahua en Isla de Maipo.

Pero que es una falla:

Geológicamente es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas superficiales de la Tierra (hasta 200 kms. de profundidad) donde las fuerzas tectónicas superan la resistencia de las rocas. El movimiento  que causa la dislocación puede ser horizontal, vertical o combinación de ambas. La zona de ruptura se conoce como plano de falla. Los movimientos pueden ser lentos e imperceptibles de pocos milímetros o de varios miles de metros o movimientos repentinos y bruscos de la falla, que puede producir un gran terremoto o sismo menor, e incluso una ruptura de la superficie terrestre que genera una cara llamada escarpe de falla.

Las fallas se clasifican en activas e inactivas. Es activa y depende de la clasificación, cuando evidencia movimiento en los últimos 1,8 millones de años o períodos diferentes según clasificación que deforma sedimentos cuaternarios, aunque en Chile se utiliza una clasificación de actividad de falla cuando se produce movimiento los últimos 10 mil años. Cuando en una falla (normal) baja el bloque central se llama Graben. Cuando el bloque central sube se llama Horst (falla inversa).

Según su movimiento las fallas pueden ser de tres tipos: de acuerdo al esfuerzo que la origina y al movimiento de los bloques  en Inversa, Normal  y  de Desgarre.

La falla inversa: generada por compresión, con movimiento horizontal y el plano de falla tiene típicamente  30° de ángulo respeto a la horizontal. El bloque de techo se ha desplazado sobre el bloque de piso. Si tienen manteo inferior a 45° se llaman de cabalgamiento.

La falla Normal: generada por tracción, con movimiento vertical respecto plano de falla, con ángulo de 60 ° grados respecto a la horizontal. El bloque  que se desliza hacia abajo es el bloque de techo mientras que el bloque de piso sube.

Falla de Desgarre: El movimiento predominante es horizontal sin desplazamiento vertical  casi. Si el desplazamiento de los bloques es hacia la derecha se llama dextral, si ocurre lo contrario son sinistrales.

Según el estudio de Lagos, R; Leiva, E y Martinez,P  “Estilo estructural  y modelo evolutivo de la cordillera de los Andes entre los 32°S y 34°s” (ver grafico n°1), se encuentra el sistema de falla Infiernillo-Cerro Renca- Portezuelo de Chada, que corresponden a fallas individuales no activas norte-sur  lineales y casi continuas específicamente las primeras dos, que cortan incluso el río Mapocho hasta aproximadamente 33, 4° S. Trasladando esta información a un plano, probablemente la falla comienza inferidamente por el Este del Cerro Renca, alrededor de Termas de Colina, cerca de Calle Larga terminando al Este  de la Quebrada Infiernillo cerca de Termas Jahuel, continuando inferidamente con una interrupción hacia el Sur por  la falla Portezuelo de Chada , también en sentido norte sur lineal, desde el Sur de San Bernardo hasta  el sector de Angostura de Paine. Paralela al Este de la Falla Infiernillo se desarrolla la falla inversa de la zona de Chacabuco ubicada en la Cuesta del mismo nombre.

En pleno contacto entre lo que hoy se conoce como depresión intermedia  o  para otros una peneplanicie (accidente geomorfológico alto desgastado fuertemente por la erosión) y los contrafuertes precordilleranos  de la Cordillera Principal, se encuentra la Falla de Ramón (Hans Brüggen en 1950 ya la describía;  tambien Borde, J; en 1966) de actividad Cuaternaria,  de 25-30 kilometros de extensión (aunque Ferrando, F. le atribuye una traza de “más de 100 kms. de largo”, Revista de Urbanismo, N° 6, Julio de 2002), entre los ríos Mapocho y Maipo, que une las comunas de Puente Alto, La Florida, Macul, Peñalolen, La Reina, Las Condes y Vitacura  entre el rio Maipo hasta casi llegar a la Avenida Vitacura.

Dispone de mucha infraestructura construida  por donde se perfila la falla,  como el estadio San Carlos de Apoquindo inaugurado en septiembre de 1988; la Universidad Adolfo Ibañez construída en 1989; el reactor nuclear de la Reina construido en el año 1970. Corre paralela a la Avenida Padre Hurtado;  a los pies de los cerros Calan y Apoquindo;  corta las avenidas de Las Condes y Kennedy; pasa por los sectores altos de Avenida Larraín, Quilín y Quebrada de Macul  y poco hacia el oeste de la intersección de avenida la Florida y Camino el Volcán;  llegando hasta al Río Maipo. Entre los años 2000 al 2009, se han medido  entre los 33°S y los 34°,35 S (ubicacion de las estaciones en gráfico de estudio señalado mas adelante) de localización en la precordillera y las altas cumbres andinas,  2509 sismos corticales o superficiales, es decir 278 sismos promedio anuales, atribuidos probablemente a esta falla y al sistema de fallas El Diablo-Chacayes yesillo-Espinoza-El Fierro ubicadas en el Este en la Cordillera Andina (XII Congreso Geológico Chileno. Santiago, 22-26 Noviembre 2009.”Análisis  sismotéctonico Preliminar..Entre latitudes 32,5 S y 34.5 S..” , Doc. S9-069. Perez, A et al).

Es una falla activa inversa  de vergencia  Oeste, que se mueve 0,2 mm cada año, pero se estima que podría generar sismos de poco más de magnitud 7,1 Richter (a calmarse), porque su extensión (comparado con una ruptura de falla de 500 kilometros  de longitud del último terremoto de febrero del 2010), de solo 30 kms. y 10  de profundidad no provocaría daños mayores, aunque fallas de 10 kms de extension y a 10 kms de distancia de la falla, se cree darian origen a sismos de magnitud 6 Richter y ya serian importantes aquellas de 5 kms para generar sismos de intensidad dañina.  Se formó la falla de Ramon en el Mioceno, terciario superior,  entre 25-30 millones de años atrás cuando se estaba  levantando  y terminado de formar  la cordillera de los Andes.

La falla Pocuro no activa localizada inferidamente en el cerro del mismo nombre, corresponde a la extensión al Norte de la Falla de Ramón, también de forma lineal norte-sur, comienza  al Oeste de la mina Disputada de las Condes hasta adentrarse en la provincia de Los Andes y atravesando el río Aconcagua por el Estero Riecillo, como también lo señala Jorge Muñoz, “Geología de Chile”, pag 178; año 1973. Presenta manifestaciones hidrotermales con las aguas termales de Pocuro. Corresponde al sistema de falla San Ramón-Pocuro.

La Falla el Diablo de vergencia oriental contraria a las anteriores fallas, se encuentra en la parte alta de la cordillera Andina,  entre el  volcán Tupungato y el Volcan Maipo (la falla se encuentra paralela  a  5 volcanes, conformando una estructura muy visible geográficamente en los planos  semejante a una oreja humana, frente a Santiago,  configurado por el trazado del límite con Argentina), que  pone en contacto rocas Mesozoicas y Cenozoicas recientes del Cuaternario. Pertenece a una importante estructura conocida como faja corrida y plegada del Aconcagua que la distingue regionalmente en el desarrollo de la cordillera por su fallamiento inverso de alto angulo. Se extiende desde su convergencia con la Falla Chacayes- Yesillo al Sur y poco mas al oriente  del  embalse El Yeso,  cruzando el  Río Volcán hasta el  Río Maipo aproximadamente.

La Falla Chacayes-Yesillo coresponde a un backthrust (cabalgamiento hacia atrás) de la Falla el Diablo, configurando una falla inversa de alto angulo con vergencia al Oeste (Fock, A. 2005,”Cronologia y Tectónica de la Exhumación en el Neogeno de los Andes de Chile Central enter los 33° y 34 ° S”). Se extiende desde el Norte convergiendo con la falla El Diablo y luego separandose de esta falla  inmediatamente al Oeste, casi bordeando el  embalse el Yeso, atravesando los rios Volcán y Maipo llegando hasta la parte superior del Río Blanco aproximadamente. Geográficamente destacan en este sector  alto  del Cajón de la Hoya del Río Maipo, fuentes de aguas  termales como Baños Morales, Baños Colina y Termas del Plomo relacionados probablemente con las numerosas Fallas geológicas del lugar, además del magmatismo que supone los volcanes emplazados en el sitio.

La Falla Espinoza es la continuación al Sur de la Falla El Diablo. Lo mismo ocurre con la falla El Fierro, inmediatamente al sur de estas fallas . Se agrupan las ultimas 4 fallas no activas como el Sistema de Falla El Diablo-Chacalles Yesillo-Espinoza- El Fierro.

Estos tres sistemas de fallas se consideran fundamentales entre 32°S y 36°S, por su participación en la extensión y posterior inversión tectónica (falla normal a Falla invertida) de la cuenca volcanico-tectonica de Abanico (de 70 kms de ancho, 1000 kms de largo) y las siguiente etapas futuras para la conformación de la cordillera Andina entre ellas, la Formación Abanico que subyace bajo rocas volcánicas y volcanoclásticas, depósitos que desde la falla San Ramón-Pocuro al este de la cuenca,  superan  los 3.000 mts. de espesor  producto de la intensa actividad magmática,  durante el Eoceno medio-Mioceno temprano ( Terciario inferior a superior)  en  Chile Central,  según Revista de la Asociación geologica Argentina, “Evolución Tectonica, paleografica y metalotecnica, durante el Cenozoico en los Andes de Chile Norte y Central e Implicaciones …”. Charrier, R et al.Octubre 2009.

La grieta o  Falla de Naltahua en estudio, de traza superficial reciente con   cerca de 4 kilometros de grieta, que recorre la comuna de Isla de Maipo, sería parte de «un sistema estructural  previo que se estructuro durante el sismo mayor» (Cesar Arriagada, Géologo Universidad de Chile, http://www.sernageomin.cl /Lanacion» Pag. 3 , Articulo de Cristina Espinoza, La Nacion) del 27 de febrero del 2010 que afectaría Isla de Maipo, Naltahua, Valdivia de Paine y Hospital.

Falla de Pichilemu: (Ver Mapa N°1) Falla normal cortical de orientación Noroeste-Sureste.  Con 15 kilometros de profundidad, de 40 kms. de extensión por 20 kms. de ancho, causante del temblor de 6,9 magnitud Richter del 11 de marzo pasado producto de su reactivación y movimiento de sus bloques en decenas de centimetros,  despues del terremoto del 27 de febrero del 2010 y de muchas de las replicas sentidas en Pichilemu ( El Rancahuaso,24 de mayo del 2010,»Director del Servicio Geologico de U. de Chile, confirma falla geológica en Pichilemu»).

Falla de Melipilla: Es una falla potencialmente activa aunque inactiva desde aproximadamente el Mioceno-Plioceno, que corta la Falla de Puangue hacia el Oeste. Comienza desde aproximadamente 9,7kms al suroeste  de la cumbre de Cerro  Colorado: falla cubierta, de 48,3 kms de extension (Romina Sabaj Abumohor, 2008, Memoria para optar al titulo de Geologo, Universidad de Chile,» Identificacion y Caracterizacion de estructuras potencialmente activas en la cordillera de la costa entre los 33° y 33°45 S») que se estructura al sur, paralela al Estero Las Palmas (Estero Lo Zarate), pasando en su extensión media levemente al Norte de Melipilla, terminando al Este poco antes de la intersección de los Ríos Maipo y Mapocho. De rumbo Noroeste-Sureste entre la Depresión Central y la cordillera de la Costa, cubierta por depositos cuaternarios depositados por el Río Maipo.Coincide con una anomalía magnética: La anomalia Melipilla. La falla Melipilla ha sido interpretada como una falla de rumbo dextral y/o transpresional de posible mecanismo normal.  Es un plano de despegue que acomodaría  la compresión norte-sur que afecta  a los denominados plutones jurasicos al norte de esta falla, contra un bloque rígido reconocido al sur. A este mismo grupo de set estructural de orientación parecida a la Falla Melipilla, pertenecerían las Fallas Marga-Marga y Valparaíso-Curacaví.

Ninguna Falla geológica podría suponerse totalmente inactiva, aunque no haya tenido movimiento en su historia reciente, que al igual que los volcanes  para ser considerados activos deben tener una erupción en los últimos 10 mil años (pero según algunos geólogos, esta medida es relativa, pudiendo ser menor o mayor:  5.000-10.000-130.000- 500.000 años;( Machette, 2000; Costa et al, 2006)), como ejemplo: El Volcán Maipo  se reactivo catastróficamente la última vez hace 450 mil años y hoy  sin embargo se considera activo por manifestaciones menores. Se espera que lo haga violentamente de nuevo  en 300 mil años más. Pero podría serlo en cualquier momento dado que el núcleo interior de la  Tierra es muy dinámico en su actividad magmática  y el movimiento constante de las 15 placas tectónicas que la conforman, podrían  estas estructuras  geomorfológicas  retomar sus procesos de reactivación  por cualquier fenómeno de aumento de presión, temperatura y movimientos tectónicos que se produzcan a escala macro o micro geográfica.

Los supuestos volcanes como El  Santa Lucía, Renca y otros, en realidad corresponden a cerros isla, como ocurre con los cerros que cierran la Angostura de Paine al sur de la cuenca de Santiago  y en el Cordón el Manzano al Norte.

Como se clasifican los volcanes: Se clasifican por la estructura y el tipo de actividad. Por la estructura:

Estratovolcan: De forma cónica, un cráter central con su estructura formada por capas sucesivas de  lava, escoria, arena y cenizas.

Calderas: Producto de grandes erupciones provoca la destrucción de parte o toda la edificación, dejando un gran cráter o caldera.

Tipo Escudo: Son grandes montañas, de pendiente suave, con superposición de ríos de lava.

Domo de Lava: Tienen estructuras menores comparados con los anteriores, de fuerte pendiente y acumulación de lavas viscosas con flujos de bloques y ceniza incandescente.

Cono de Cenizas o Escoria: Conos relativamente pequeños, formados por acumulación de ceniza y escoria.

Por su actividad se clasifican en (solo se mencionan): Hawaiano; Estromboliano; Vulcaniano;  Pliniano;  Peleano;  Islándico y Freático o Geyseriano.

El basamento de la cuenca de Santiago correspondería a rocas volcánicas de la Formación Abanico (de edad oligocena superior-a miocena inferior, entre  40-25 Ma) sobre las cuales se desarrolló la Formación Farellones y luego las altas cumbres volcánicas Cuaternarias (volcanes)  en la cordillera de los Andes. El fondo de la cuenca corresponde a una superficie irregular, donde se reconocen cordones enterrados  que limitan subcuencas de donde sobresalen cerros islas como El Santa Lucía y El Renca. La alineación de estos cordones como el que une los cerros de San Cristóbal, Chena  y Lonquén sugieren un control estructural  y no podrían ser considerados como antiguos volcanes ni menos reactivarse.

Esta superficie irregular del fondo de la cuenca en sus últimos metros superficiales cercanos a los 120 mts.  analizados de un total de 500, se componen de sedimentos aluvio-fluviales originados en los rellenos de los ríos Maipo y Mapocho; sedimentos fluviales de los Esteros Lampa, Colina Y Angostura y depósitos de cenizas: las ignimbritas Pudahuel  nombradas al comienzo, provenientes del Complejo Eruptivo Caldera Diamante- Volcán Maipo (Volcán Maipo) que es un volcán hoy activo,  que ha tenido signos de actividad sísmica y gasificación en los últimos 10 mil años, pero no erupciones (Luis Jara, Terra, “En la Region Metropolitana  hay un volcán con fumarola y sismicidad reciente”,Volcán San José) (localizado junto a seis mas entre 33° y 35°S en la alta cordillera desde el Río Colorado hasta la Hoya del Río Tinguiririca) sitiado en la hoya superior del Río Maipo, en el Cajón del mismo nombre en el límite con Argentina. De ahí que muchas personas relacionen estos depósitos volcánicos con posibles erupciones de carácter local en los cerros Santa Lucia, Renca o San Cristóbal.

Sin embargo, las erupciones pasadas  producidas en la cuenca de Santiago, se debe  al  Volcán Maipo conocido como una caldera, con restos de un edificio volcánico previo, localizado a 5.323 metros s.n.m. de los cuales el cono tiene 2026 metros de altura. Tuvo un tremendo estallido hace 450 mil años (“La Buhardilla del Geógrafo”, Hugo Romero) cubriendo con su ceniza  gran parte del hemisferio sur. De repetirse hoy ese evento,  podría hacer desaparecer todo Santiago, Rancagua y la ciudad de Mendoza en Argentina; su columna de ceniza tendría varios kilómetros de ancho y una altura de 50 kms. , introduciendo material  particulado que quedaría en la atmósfera por años, reduciendo la luminosidad del sol y todas las consecuencias relacionadas para las zonas vecinas como enfriamiento, sequedad de especies vegetales (eliminación de la fotosíntesis), enfermedades respiratorias, muerte de ganado, impedimento de efectuar actividades económicas y de relación social,  y grandes cantidades de  metros de ceniza y escoria volcánica acumuladas en la superficie terrestre. Por lo tanto el Volcán Maipo puede demás, esparcir sus cenizas, lavas y piroclastos  por todo Santiago como lo hizo hace miles de años y no por  volcanes locales.

Los otros volcanes activos según Luis Jara referencia citada, serían el Tupungatito, Marmolejo, San José y Maipo ya citado, pero los dos últimos con evidencia de actividad más reciente dentro de los últimos 10 mil años, aunque sin erupciones.

El Volcán San Jose, se ubica en el Cajón del Maipo, en la parte alta del Río Volcán; tiene una fumarola bien activa con registros de sismicidad reciente que podría tener una erupción que no se puede pronosticar,  pero debido a su pequeño tamaño no tendría tanta importancia como la erupción del Chaitén, y no produciría daños en Santiago, pero probablemente sí  en las zonas vecinas como Los Queltehues, Romeral, San Gabriel, San Alfonso, Melocotón, San José y Los Maitenes   con  efectos secundarios en el resto de las regiones más alejadas, cuando los ríos trasladen los productos volcánicos aguas abajo, al aumentar la temperatura del torrente y los sedimentos expresados en coladas de lodo y ceniza  o lahares.

Es importante no defraudar al público proporcionándole  información fidedigna, sin considerar los riesgos que conlleva la existencia de fallas geológicas que podríamos denominar locales y de no tanta extensión como la Falla de Ramón reseñada ya en 1950 y 1966, de 25-30 kilómetros   expuesta en el estudio, autorizando construcciones posteriores al estudio de su traza en  zonas de riesgo   latente  que no corresponden autorizarse, como la Universidad Adolfo Ibañez en 1989, el reactor nuclear de la Reina en 1970 y el estadio San Carlos de Apoquindo en 1988.

Por lo mismo aquellas zonas con volcanes con evidente actividad como el San José,  no deberían ser minimizados para su estudio de comportamiento, aunque no signifiquen probables erupciones de carácter tan catastrófico como en Indonesia y proceder a delimitar las zonas de riesgos,  previniendo acciones de poblamiento humano y de infraestructura, como también planificar los procedimientos adecuados en caso de presentarse  desastres  por la activación de fallas geológicas y especialmente de volcanes más previsibles en su actividad por la fumarolas y temblores locales  que podrían terminar  en grandes  pérdidas humanas  y materiales, con características catastróficas.

Atentamente.

Artículo escrito por: Nelson Castro Quintana

Para  NuevoPolítico Blog.

Grafico N°1: Extraido de «Estilo estructural y modelo evolutivo de la cordillera de los Andes entre los 32°S y 34°S». Lagos , R; Leiva, E; Martinez,  P. Modificado de Muñoz, 2007.

 

 

Mapa N° 1 Falla de Pichilemu: Mapa Extraído de :»Movimientos Cosismicos verticales y cambios geomorfológicos generados durante el terremoto MW=8,8 del 27 de febrero del 2010 en el Centro-Sur de Chile». Dptos de Cs de la Tierra; De Geografía; Geofísica. Universidad de Concepción. Jorge Quezada, Edilia Jaque, Arturo Belmonte, Alfonso Fernandez, Daniela Vasquez y Carolina Martinez.

Falla destacada en linea recta color rojo de orientación SE a NW frente a Pichilemu.

Mapa N°1