Sismos Peru, Riesgo, Cusco

5/6/2018 Sismos Peru, Riesgo, Cusco - slidepdf.com

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Tema 4

Peligros de Origen Natural Generados

por Procesos en el Interior de la Tierra

Programa de Capacitación para la Estimación del Riesgo - PCER

I N D E C I

I N D E C I

Capacidad

Conoce las características de los peligros de origennatural generados por procesos en el interior de latierra

Contenido

Geodinámica Sísmica y Energía Sísmica en el PerúDistribución espacial de las areas de ruptura ylagunas sismicas en el borde oeste del PerúPeligro Sismico en el Cusco / Teoria sobre lageneracion de los sismos

Capacidad

Conoce las características de los peligros de origennatural generados por procesos en el interior de latierra

Contenido

Geodinámica Sísmica y Energía Sísmica en el PerúDistribución espacial de las areas de ruptura ylagunas sismicas en el borde oeste del PerúPeligro Sismico en el Cusco / Teoria sobre lageneracion de los sismos






Guía del Participante - PCER 62



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Guía del Participante - PCER

Los sismos representan la expresión más clara de que la superficie en la cual

habitamos se encuentra en continua evolución. Por lo tanto, la ocurrenciacontinua de estos eventos, sin importar su tamaño, nos permitirá conocer cadavez más que regiones de la Tierra son más dinámicas con respecto a otras.Así, dentro de las zonas de convergencia de placas, la de mayor velocidad ypor ende fuente frecuente de sismos la constituye la colisión entre la placa deNazca y Sudamérica. Este proceso geodinámico ha dado origen a ladeformación del borde Oeste de Sudamérica y cuya evidencia principal es laCordillera Andina. Ambos procesos se han desarrollado con la ocurrenciacontinua de sismos a diferentes niveles de profundidad, de ahí que el Perú seaconsiderado como uno de los países de mayor potencial sísmico en el mundo.

De acuerdo a lo descrito anteriormente, es evidente que existe una gran

diversidad de tamas que pueden llevarse a discusión a finde comprender lageodinámica de Perú. Este realidad conlleva a revisar un gran número de librosy artículos ya que no se cuenta con un solo texto que describa en conjuntocada uno de estos campos de investigación.

Para llenar este vació, en la presente monografía se realiza una descripción delos diferentes procesos geodinámicos presentes en el borde Oeste de Perú, elanálisis y discusión de la distribución espacial de la sismicidad considerandouna base de datos sísmicos actualizada a fin de identificar a las zonas demayor potencial sísmico y deformación superficial, además de proponer unesquema para la geometría de la placa de Nazca. Asimismo, se presente mapasde la energía sismica liberada por los sismo a diferentes niveles de profundidady su relación con la frecuencia con la cual ocurren los sismos en el Perú.

Creemos que esta monografía es el complemento ideal para los estudiantesprofesores e investigadores que pretenden disponer de información rápida yprecisa sobre las características geodinámicas, los patrones de sismicidad yla cuanificación en energía sísmica liberada por los sismos en Peú. Debemosseñalar que para la comprensión del contenido de esta monografía no se requiereser un especialista en ciencias de la Tierra ya pretendemos despertar el interésde los lectores por el campo de la geolgía, tectónica y sismología, más aún siconsideramos al Perú como uno de los más grandes laboratorios naturales enlos cuales podemos desarrollar el conocimiento y explotar nuestra imaginación.

Los Autores

Presentación





1.- INTRODUCCIÓN

2.- GEODINÁMICA

2.1.- Principales Rasgos Tectónicos

2.2.- Zonificación de la Cordillera Andina

2.3.- Principales Sistemas de Fallas

3.- ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD SÍSMICA

3.1.- Antecedentes

3.1.1.-Sismicidad Histórica

3.1.2.-Sismicidad Instrumental

3.1.3.-Deformación continental

3.1.4.-Modelos para el Proceso de Subducción

3.2.- Distribución Espacial de los Sismos

3.2.1.-Sismos con Foco Superficial

3.2.2.-Sismos con Foco Intermedio

3.2.3.-Sismos con Foco Profundo

3.3.- Distribución en Profundiad de los Sismos

4.- GEOMETRÍA DE LA PLACA DE NAZCA

4.1.- Esquema 3D de la Geometría de la Placa de Nazca

5.- ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE LA ENERGÍA SISMICA

5.1.- Energía Sísmica

5.2.- Energia Símica Liberada en el Periodo Histórico

5.3.- Energía Sísmica Liberada en el Periodo Instrumental

5.3.1- Curvas de Iso-energía Para Sismos con Foco Superficial

5.3.2- Curvas de Iso-energía Para Sismos con Foco Intermedio

5.3.3- Curvas de Iso-energía Para Sismos con Foco Profundo

6.- FRECUENCIA Y CUANTIFICACIÓN DE LA ENERGÍA SÍSMICA

7.- BIBLIOGRAFÍA

índice



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1.- INTRODUCCIÓN

Desde su origen, la Tierra se encuentra en constante evolución debido a que es afectada en su interior por diferentesprocesos físicos y químicos. Estos procesos han sido puestos en evidencia mediante diversos estudios geofísicos yhan permitido internamente dividir la tierra en tres capas concentricas conocidas como Litosfera, Astenósfera yMesosfera, y desde el punto de vista sismológico en Corteza, Manto y Núcleo. La capa externa y por ende la másdinámica es la Corteza, la misma que esta conformada por una docena de placas rígidas de forma esférica cuyoespesor varia entre10 km para la corteza oceánica hasta 70 km para la corteza continental. Cada una de estasplacas, con diferentes caracteristicas físicas y químicas, se encuentran en constante movimiento dando origen adiversos procesos tectónicos como la formación de nueva corteza en los fondos oceánicos, continentales y continental-oceáncia, permite la formación, en sus bordes, de cordilleras, volcanes y fallas geológicas.

La colisión de la placa de Nazca (corteza oceánica) con el borde Oeste de Sudamérica (corteza continental), hadado origen a la evolución de la Cordillera de los Andes, a la ocurrencia de importante actividad volcánica y a laformación de un gran número de fallas geológicas. En general, la placa de Nazca se desplaza a una velocidad de 8-10 cm/año en dirección NE (DeMets et al 1990), siendo una de las placas de mayor velocidad en el mundo, la mismaque permite que las placas de Nazca y Sudamericana soporten una importante deformación produciendo un gránnúmero de sismos de diferentes manitudes a diferentes niveles de profundidad. En general, los sismos ocurrenprincipalmente en las zonas de interacción de placas, siendo en mayor número en las zonas de subducción. El proceso de subducción es de importancia científica por la remarcable evidencia que ofrece sobre la naturaleza de los diferentes procesos que tienen lugar en el interior de la Tierra.

La evolución geodinámica del borde Oeste de Sudamérica y por ende del Perú, se ha realizado con la continualiberación de energía en forma de sismos, de ahi que la sismicidad puede ser dividida en histórica e instrumental. La

primera considera basicamente a los sismos ocurridos entre los años 1500 y 1959 aproximadamente y la calidad desu información dependerá principalmente de las fuentes históricas consultadas y de la resolución de los primerossimógrafos instalados en el mundo alrededor del año 1910. La sismicidad instrumental considera a los sismosocurridos a partir del año 1960, fecha en que se incia la instalación de la Red Sísmica Mundial (World WideSeismological Standart Network), hast a el presente. Durante este periodo, se ha logrado detectar un mayor númerode sismos debido al auge de la sismometría y de la informática.

Considerando la estrecha relación existente entre la geodinámica al borde Oeste de Sudamérica y la ocurrencia desismos en el Perú, en el presente trabajo se realiza una descripción de ambos procesos, además del análisis yevaluación detallada de las características de la distribución espacial y en profundidad de los sismos ocurridos en elPerú en 1960 y 2002. Asimismo, se realiza el análisis de la energía sísmica liberada por los sismos a partir de curvasde iso-energía, siendo esta información útil para identificar y delimitar las regiones con mayor potencial sísmico en elPerú.

Geodinámica y Energía Sísmica en el Perú





2.- GEODINÁMICA

La interacción de la placa de Nazca y la Sudamericana, es el principal proceso tectónico de que define lageodinámica de Perú (Figura 1). Este proceso es conocido como subducción, el mismo que produjo elarrugamiento y levantamiento del margen continental durante un periodo orogénico muy compejo y levantamientodel margen continental durante un periodo orogénico muy complejo hasta formar una superficie topográfica muyaccidentada y cuyo resultado final fue la formación de una cadena montañosa que se extiende, de Norte a Sur,

a lo largo de todo el borde Oeste de Sudamérica, desde Venezuela hasta la Tierra del Fuego en Chile, siendoconocida como «La Cordillera de los Andes». Esta cordillera fuertemente deformada, comprende un conjunto dediversas estructuras, tales como montañas, volcanes, anticlinales, sinclinales, mesetas y otras que se encuentranemplazados entre la línea de fosa peruano-chilena y el llano Amazónico.

El periodo orogénico durante el cual se produjo la formación de la Cordillera Andina pudo tener una duración deaproximadamente 10 millones de años en promedio; es decir, menor tiempo que el considerado para dar origen a lasplacas tectónicas y mayor que el necesario para la formación de los grandes sistemas de fallas, tal como se muestraen la Tabla 1.

La formación de la Cordillera Andina fue acompañada por una sucesión de periodos de subsidencias y levantamientosrelacionadas con regímenes tectónicos de extensión y compresión que produjeron consecuentemente el acortamientoy engrosamiento de la corteza. Según Megard (1978), Dalmayrac et al (1981) y Sebrier el al (1985), todo el procesogeodinámico que ha soportado el Perú se ha desarrollado en dos periodos claramente identificados por los diferentesacontecimientos geológicos que en ellos ocurrieron (figura 2).

El primer periodo se desarrolla, durante el Paleozoico y se caracteriza por producirse en un régimen de deformación

netamente extensional que fue perturbado por la ocurrencia de los siguientes sucesos. (Fig 2a)

– Variaciones en la Velocidad del movimiento de las placas. Se asume que durante este periodo, la velocidad de laplaca de Nazca era menor que la contienental. En la actualidad, la placa de Nazca se desplaza a una velocidadde 8-10cm/año.

– Variaciones en la dirección de expansión de la corteza oceánica. En la actualidad, la placa de Nazca se desplazaen dirección NE.

– Presencia de obstáculos en el proceso de subducción. En la actualidad, el obstáculo más importante es la Dorzalde Nazca.

– Cambios en la densidad de la placa oceánica según su edad. Variaciones puestas en evidencia por estudios dePaliemagnetísmo.

– Aumento en la capacidad de la fricción entre las superficies de la placa de Nazca y Sudamericana.

El segundo periodo, de evolución de la Cordillera Andina se produjo durante el Triásico-Pliostocéno (figura 2b, c, d) yse caracteriza por ser totalmente de régimen compresional con la consecuente formación y evolución de la CordilleraAndina hasta presentar los rasgos topográficos que restan hoy en día.

DURACIÓN

100 Ma

1-10 Ma

1000a-1 Ma

100 - 1000 a

1 - 100a

1 a - 1 día

FENÓMENOS

Tectónica de placas

Formación de la Cadena de Montañas en Frontera

de Placas

Formación de Grandes Fallas

Periodo de Recurrencia de Grandes Sismos

Deformación Geodésica Alrededor de Fallas

Posibilidad de Fenómenos Precursoresación

Ma = Millones de años / a = Un año / seg = Segundo

1-100 seg. Duración de la Ruptura Sísmica

Tabla 1.- Duración estimada para la ocurrencia de los grandes fenómenos tectónicos que preceden a un sismo



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Figura 1.- Esquema del proceso de convergencia de la placa de Nazca

(oceánica) y la Sudamericana (continental). F1 y F2 indica la dirección de

desplacamieto de las placas según DeMets et al (1990). Las Lineas

discontinuas indican la ubicación y orientación de la Fractura de Mendaña y

Dorsal de Nazca.





F i g u r a 2 . -

E s q u e m a d e e v o l u c i ó n d e l a C

o r d i l l e r a d e l o s A n d e s s e g ú n M

e g a r d ( 1 9 7 8 ) ,

D a l m a y r a

c e t a l ( 1 9 8 1 ) y S e b r i e r e l a l ( 1 9 8 5 ) ( a ) R é g i m e n e x t e n s i o n a l y

( b , c y d ) r é g i m e n

c o m p r e s i o

n a l .



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2.1.- Principales Rasgos Tectónicos

La subducción de la placa de Nazca bajo la Sudamericana es acompañada con la presencia de diversos ygrandes rasgos tectónicos localizados a ambos extremo del margen continental, los mismos, que deben suorigen a los continuos movimientos de compresión y extenión que ambas placas soportan. En general, laevolución geodinámica de Perú esta controlada por los siguientes rasgos tectónicos: La Dorsal de Nazca, laFractura de Mendaña, la Fosa Peruano-Chilena, la Cordillera Andina, la Cadena Volcánica y los diferentes

Sistemas de Fallas distribuidas en el interior dl continente. La ubicación geográfica de estos rasgos tectónicos semuestra en la Figura 3.

Figura 3.- Principales rasgos tectónicos superficiales en Perú y en el borde Oeste de

Sudamérica. Los triángulos indican localización de los volcanes y las lineas de color

celeste los principales sistemas de fallas activas en Perú (sebrier et al. 1985).

HP = Huaypira. AM=Alto Mayo. CB=Cordillera Blanca, SA = Satipo - Amauta,

HU = Huaytapallana, AY = Ayacucho, MA = Marcona, MD = Madre de Dios,

TM = Tambomachay, PL = Planchada, PC = Pampacolca, HC = Huambo y Cabanaconde

y IP = Ichupampa.





La Dorsal de Nazca, es una cordillera oceánica que se localiza en el extremo NW de la región Sur de Perú frenteal departamento de Ica. Esta cordillera sigue una orientación NE-SW perpendicular a la línea de la fosaperuano-chilena (entre 15° y 24° Sur), de tal modo que su extremo NE se ubica frente al departamento de Ica endonde se presenta un ancho aproximadamente de 220 km sobre la cota de 2000 metros. Sin embargo; su anchoy altitud disminuye gradualmente hacia su extremo SW. Según la figura 3, la cota de 2000 metros de esta dorsal,se localiza a 50 km. de distancia aproximadamente de la línea de fosa; mientras que, las cotas menores yasubducieron bajo la placa continental (Sebrier et al 1985). La Dorsal de Nazca presenta una forma asimétrica,

iendo probablemente esta característica determinante para los diferentes procesos geodinámicos que se produ-cen en esta región. Estudios recientes, sobre anomalias magnéticas, permiten considerar la hipótesis de que laDorsal de Nazca debe su origen a una antigua zona de creación de corteza que ceso su actividad hace 5 a 10millones de años aproximadamente (Udias y Mezcua, 1997; Marocco, 1980; Sebrier et al, 1985).

La Fractura de Mendaña corresponde a una discontinuidad de la corteza oceánica que se localiza en el extremoNW de la región Central de Perú, frente al departamento de Ancash (10° - 12° de latitud Sur). En la actualidad,esta fractura tiene una orientación NE-SW; es decir, perpendicular a la línea de la fosa peruano-chilena y un anchode 80 km aproximadamente sobre la cota de 1000 metros. Según la Figura 3, esta estructua se localizaaproximadamente a una distancia de 180 km de línea de fosa, En la actualidad, no se dispone de mayorinformación sobre las características físicas de esta fractura.

La fosa Perú-Chile delimita el inicio de la interacción entre la placa de Nazca y la Sudamericana. Litológicamente,la fosa está formada por sedimentos de diferente potencia depositados sobre rocas pre-existentes. Según Heras(2002), frente la costa de Perú la fosa peruano-chilena presenta profundidades máximas de hasta 6000 metros enla región Norte y Sur; mientras que, en la región Centro es del orden de 5000 metros. La fosa peruano-chilenapresenta una contorsión NNW-SSE en la región Norte y Centro, y NW-SE en la región Sur de Perú. El cambio enla orientación de la fosa se produce frente a la Dorsel de Nazca.

La Cordillera Andina se distribuye paralela al borde Oeste de Sudamérica sobre una extensión de 7000 km., y conalturas máximas de 6000 metros sobre el nivel del mar. En Perú, de norte a Sur, la Cordillera de los Andes sepresenta bien definida; siin embargo, es notoria la presencia de dos inflexiones, a la altura de 5° Sur, denominadadeflexión de Huancabamba y a los 14° Sur, denominada deflexión de Abancay (Figura 3, áreas de color rojo).Estas deflexiones cambian parcialmente la orientiación de la cordillera en dirección NE-SW y Este-Oesterespectivamente. Transversalmente, la Cordillera Andina presenta diversas unidades morfoestructurales y anchos

que oscilan entre 250 km. en la región Norte y Centro de Perú hasta 500 km. en la frontera entre Perú, Chile yBolivia (Marocco, 1980; Tavera y Buforn, 1998).

La Cadena Volcánica se ubica en la región Sur de Perú por debajo de la deflexión de Abancay hasta los 25°S enChile. Esta cadena se distribuye sobre la Cordillera Occidental siguiendo un aparente alineamiento conorientación NW-SE en Perú y N-S en el extremo Norte de Chile. Las características geométricas de cada uno delos volcanes que integran esta cadena, muestran que la actividad tectónica es contemporánea a la orogeniaextensional que experimenta la Cordillera Andina cerca del Cuaternario Medio y Reciente (Sebrier et al, 1685). Losprincipales volcanes presentes en la región Sur de Perú son: Coropuna (6425 msnm), Sabancaya (5795 msnm),Misti (5825 msnm), Ubinas (5672 msnm)j, Chachani (3745 msnm), Huaynaputina (4800msnm), Tutupaca(5806 msnm), Yucamane (5508 msnm). Es importante remarcar que en las regiones Norte y Centro de Perú, laactividad volcánica disminuyo ó desapareció hace 8 millones de años (Marocco, 1980).

Los Sistemas de Fallas presentes en el Perú, son el resultado del continuo proceso de deformación de la cortezacontinental. Estos sistemas están presentes en mayor número, de Norte a Sur, sobre la zona Subandina al pie delborde Oriental de la Cordillera Andina, afectando a los principales plegamientos del escudo Brasileño (sistemasde fallas de Moyobamba, Satipo, Madre de Dios, etc.). El número de estos sistemas de fallas es menor sobre laAlta Cordillera y en el Altiplano (sistema de fallas de la Cordillera Blanca, Huaytapallana y Tambomachay). Engeneral, el mayor número de fallas son de tipo inverso que evidencial el acortamiento de la corteza.

2.2.- Zonificación de la Cordillera Andina

La Cordillera Andina, se extiende a lo largo del continente Sudamericano desde Venezuela hasta el Sur de Chile conorientaciones que varían desde NE-SW en Colombia y Ecuador, NW-SE en Perú y N-S en Chile (Figura 1 y 3). Tal comose analizó anteriormente, la topografia actual de la Cordillera Andina, es el resultado de varios procesos orogénicosocurridos durante épocas geológicas pasadas, dando origen a la formación de pliegues, fallas, depresiones, elongacionesde los grandes intrusivos y alineamiento de conos del orden de 51 km. en la región Central y de 75 km en la región Sur(James, 1978; Marocco, 1980; Dalmayrac et al, 1981; Tavera, 1993 y Tavera y Buforn, 1998).



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Figura 4.- Principales unidades geomorfológicas en Perú (Dalmayrac et

al, 1981; Tavera y Buforn, 1998). La Zona Costanera y Zona Subandina

presentan elevaciones menores a 1500-4000 metros y el Altiplano myaores

a 4000 metros. Los triángulos en blanco indican la presencia de la cadena

volcánica.

La cordillera Andina, desde el punto de vista geomorfológico, puede serzonificada en una serie de siete unidadesmorfoestructurales que se distribuyen de Oeste a Este (Figura 4), paralelas a la línea de costa. En la Figura 4, sepuede identificar la Cordillera de la Costa, la Zona Costanera (Z.C.), la Cordillera Occidental (C.OC.), el Altiplano,la Cordillera Oriental (C.OR.), la Zona Subandina y la Llanura Amazónica (Dalmayrac et al), 1981; Tavera y Buforn,1998). A continuación se presenta una descripción de cada una de estas unidades.

La Cordillera Costanera tiene su origen durante las fases tectónicas del Pre-Cámbrico (aproximadamente hace4500 años) habiendo sido plegada hasta alcanzar elevaciones máximas de 1200mnm y posteriormente erosionadaparcialmente. Actualmente, esta unidad se presente egmentada a lo largo y próximo al litoral siguiendo unadirección NW-SE. El segmento Sur de esta cordillera, esta formada por el macizo de Arequipa ubicado entre los





14° y 18° Sur como parte de la deflexión ubicada en el extremo SE del territorio peruano y el segmento Norte entre2° y 7° Sur, el mismo que forma parte de la deflexión ubicada al Nor-Oeste del Territorio peruano y que se proyectasobre territorio ecuatoriano. Entre las latitudes de 6 ° al 14° Sur, esta unidad desaparece debido posiblemente a lasubsidencia de una parte del margen continental por efectos tectónicos (INGEMET, 1995).

La Zona Costanera presenta elevaciones entre 50 y 1500 metros sobre el nivel del mar. Esta unidad presenta unancho máximo de 100 km en la región Norte y de 40 km. en la región Sur de Perú. La Zona Costanera está

constituida por materiales volcánicos y rocas sedimentarias con la presencia de plegamientos suaves en lareigión Norte-Centro y basamentos fuertemente plegados en la región Sur.

La Cordillera Occidental con una elevación máxima de 5000msnm, se caracteriza por constituir el batolito plutónicoandino de mayor volumen. En general, esta cordillera se orienta en dirección NW a SE; sin embargo, algunasestructuras regionales tienden a cambiar su orientación hacia el Oeste en las proximidades de la deflexión de Abancay(entre 13° y 14° Sur) y en el extremo NE cerca de la deflexión de Huancabamba (~5.0° Sur). Esta unidad estacompuesta principalmente por rocas volcánicas y plutónicas meanamente deformadas además de la presencia defuertes plegamientos fallas normales, inversas y grandes sobrecorrimientos. En la región Sur, esta unidad se caracte-riza por presentar una alineación de conos volcánicos sobre una lingitud de aproximadamente 300 km en direcciónNW-SE.

El Altiplano presenta elevaciones medias del orden de 3000 msnm y anchos que varían entre 10 a 50 km. en laregión Central y de 140 a 200 km. en la región Sur. Esta unidad se extiende desde la latitud de 9° Sur (Ancash)hasta cubrir todo el Altiplano peruano-boliviano siguiendo una orientación NW a SE. El Altiplano, esta formado poruna serie de depresiones (cuencas intra-montañosas) y elevaciones (altas mesetas) que se prolongan hacia elaltiplano boliviano. En la región Sur, se puede identificar la cuenca del lago Titicaca y las depresiones intramontañosas a lo largo de los valles longitudinales interandinos.

La Cordillera Oriental en promedio presenta elevaciones medias de 3700 a 4000msnm y anchos que varían entre70 a 100 km aproximadamente. En general, esta cordillera se extiende de Norte a Sur siguiendo una orientaciónNW-SE; sin embargo, soporta un fuerte arqueamiento en dirección Este-Oeste a la altura de la latitud de 14° Surconocida como deflexión de Abancay. En la región Norte, la Cordillera Oriental aparentemente desaparece debidoa la deflexión de Huancabamba (~5° sur). Esta cordillera corresponde principalmente a un extenso anticlinalformado esencialmente por depósito intrusivos y cuyo levantamiento fue controlado por fallas region ales

longitudinales distribuidas a lo largo de su límite con la zona Subandina.

La Zona Subandina presenta una anchura variable debido a que en ella se amortiguan las estructuras andinasformando una gruesa serie continental de terrenos sedimentarios fuertemente plegados como producto de lasubsidencia del escudo brasileño bajo la Cordillera Andina. Este proceso permite observar una topografíaaccidentada con la presencia de numerosos sistemas de fallas inversas, sobrecorrimientos y plegamientos deestratos con trazas de falla y ejes de plegamiento orientados en dirección NW-SE.

La Llanura Amazónicase extiende desde la zona Subandina sobre todo el escudo brasileño y desde el punto de vistageomorfológico, esta unidad representa una amplia zona llana formada por una importante secuencia de sedimentos.

Geodinámicamente, las unidades descritas anteriormente son el resultado de una tectónica compresional que se

concentra en ambos lados de la Cordillera Andina y una extensional en la parte elvada de la misma. Esta tectónicaactiva permite considerar al territorio peruano como una de las regiones más activas en el mundo con laconsecuente ocurrencia frecuente de sismos, erupciones volcánicas y la formación de fallas geológicas (Megard y Philip, 1976; Megard, 1978; Marocco, 1980; Dalmayrac et al, 1980; Dalmayrac y Molnar, 1981; Sebrier el al,1988; Lindo, 1993; Tavera y Bufron, 1998 y Bernal 2002).

2.3.- Principales Sistemas de Fallas

El proceso de deformación de la corteza contiental, como consecuencia del levantamiento de la Cordillera Andina,ha dado origen a la formación de diferentes sistemas de fallas distribuidas sobre todo el territorio peruano. Engeneral, estos sistemas son de tipo inverso sobre la zona Subandina, al pie de los principales plegamientosformados por la subsidencia del escudo brasileño bajo la cordillera Oriental (fallas de Moyobamba, Satipo, Madrede Dios). Mientras que, en la Alta Cordillera y en el Altiplano, el número de estos sistemas es menor y seencuentran ubicados principalmente al pie de algunos nevados importantes, y deben su origen a procesosextensivos (fallas de la Cordillera Blanca y Tambomachay) y compresivos (sistema de fallas del Huaytapallana). Acontinuación, se describirá las características más importantes de los principales sistemas de fallas, según suubicación en cada una de las unidades morfoestructurales descritas anteriormente (Figura 3).



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En la Zona Costanera, al Norte de 5° Sur, se ubica la falla de Huaypira (HP) con una orientación NE-SW y E-W;entre 14° y 16° Sur, se observa la presencia de la falla de Marcona (MA) con orientación NW-SE y a la altura de16.5° Sur, destaca la falla de la Planchada (PL) con orientación NW-SE. Estas fallas presentan longitudes delorden de 90 km. en promedio y son de tipo normal.

En la Cordillera Occidental es importante la presencia de la falla de la Cordillera Blanca (CB), siendo esta de tipo

normal con buzamiento al SW y de las de mayor extensión en el mundo (200 km). El ramal Norte de esta falla, recibeel nombre de falla de Quiches. A la altura de la latitud de 16° Sur aparece la falla de Pampacolca (PC) con unalongitud de 30 km, siendo esta de tipo normal con el buzamiento de su plano principal en dirección SW. La falla deIchupampa (IP) se ubica entre 17° y 18.5° Sur sobre una longitud de 220 km. aproximadamente. Esta falla es de tiponormal con buzamiento hacia el SW y conforme se extiende hacia Chile buza hacia el Oeste. En Alta Cordillera.sobre la latitud de 12.5° sobresale el sistema de fallas del tipo inverso del huaypallana (HU) con una longitud de 25km en dirección NW-SE y con buzamiento hacia el NE. A la latitud de 13.5°S, sobresale el sistema de fallas deAyacucho (AY).

En el Altiplano y en la Cordillera Oriental,entre 13° - 14. 5°S, se ubica el sistema de fallas de Tambomachay (TM),el mismo que prácticamente cruza el extremo sur del departamento de Cuzco. Este sistema considera además,a un importante número de fallas de tipo normal que se distribuyen siguiendo diversas direcciones, siendo las demayor longitud las fallas de Viscachani, Alto Vilcanota, Pomacanchi y Lanqui-Layo, todas con una orientación endirección Este-Oeste.

En la zona Subandina destacan los sistemas de fallas inversas del Alto Mayo (AM) ubicadas entre las latitudes de4° a 8° Sur, el sistema de fallas de Satipo-Amauta (SA) entre 9°y 12° Sur y el sistema de fallas de Madre de Dios(MD) entre 12° y 14° Sur. Todos estos sistemas, presentan fallas de diferentes longitudes (entre 300 a 500 km) yen general, se orientan paralelas a la Cordillera Andina con buzamiento hacia el SW.

Todos los sistemas de fallas, descritos anteriormente, se han originado o soportado en el pasado importantes reactivaciones debido a la ocurrencia de sismos de magnitud elevada, los mismos que en algunos casos, han puesto en evidencia sobre la superficie escarpas de falla con desniveles, sobre el nivel del suelo, del orden de 2 y 4 metros (Falla de Huaytapallana y Quiches). Pór ejemplo, en la Zona Subandina los sismos de 1990 y 1991reactivaron el sistema de fallas del Alto Mayo; en la Cordillera Oriental, la falta de Tambomachay fue reactivada

con el sismo de 1986; en la Cordillera Occidental, la falla de Quichés se originó con el sismo de 1946 y la falla de Huaytapallana, con do sismos ocurridos en 1981 y 1999.





Distribución Espacial de Áreas de Ruptura yLagunas Sísmicas en el Borde Oeste del Perú

Hernando Tavera & Isabel BernalCentro Nacional de Datos Geofísicos-Sismología. Instituto Geofísico del Perú

Calatrava 216, La Molina, Lima 12 – E-mail: [email protected]

RESUMENLa información contenida en el Catálogo Sísmico del Perú ha sido utilizada para analizar y evaluar la distribuciónespacial de las áreas de ruptura producidas por sismos de gran magnitud ocurridos en el borde oeste del Perú. Ladistribución temporal de las áreas de ruptura ha permitido visualizar, desde el año 1500, la presencia de diversaslagunas sísmicas de diferentes dimensiones que han dado origen a sismos de gran magnitud en el pasado. Lascaracterísticas espacio-tiempo de las áreas de ruptura y lagunas sísmicas proporcionan herramientas importantespara identificar posibles áreas propensas a ser afectadas por un sismo. En la actualidad, en el borde oeste del Perúse ha identificado la presencia de hasta 3 lagunas sísmicas que en el futuro darían origen a igual número de sismos.Estas lagunas están entre las áreas de ruptura de los sismos de 1974 y 1942/1996 (150 km. de longitud); 2001 y1996 (90 km. de longitud); y al sur del área de ruptura del sismo de 2001 (150 km. de longitud). Esta última puedeinvolucrar a la gran laguna sísmica presente en la región norte de Chile (500 km de longitud).

ABSTRACTThe information container in Seismic Catalogue of Peru has been utilized to analyze and evaluate the spatial distributionof areas of rupture associated to great earthquakes occurred in the Western border of Peru. The temporary distributionof the rupture areas has permitted to visualize, the presence of seismic gaps with different dimensions that have causedearthquakes of great magnitude since the early sixteenth century. The space-time characteristic of rupture areas andseismic gaps provides important tools to identify possible areas that will be affected by an earthquake. Currently, in thewestern border of Peru three seismic gaps that could cause equal number of earthquakes in the future have been

identified. These gaps are located among rupture areas of the 1974 and 1942/1996 earthquakes (150 km of length), 2001and 1996 (90 km. of length), and southwards from the rupture area of earthquake occurred in 2001 (150 km. of length).The last one could involve a great seismic gap present in the North region of Chile (500 km. of length).

INTRODUCCIÓNEn el ámbito de la Tectónica de Placas, el borde oeste de Sudamérica se constituye como una de las másimportantes fuentes sismogénicas en el mundo, debido a la alta velocidad con la cual convergen las placas de Nazca(oceánica) y Sudamérica (continental). Esta velocidad es del orden de 8 cm/año (DeMets et al, 1990; Norabuena etal, 1999), lo cual causa que se produzca una continua fricción entre ellas que, en tales condiciones, da origen a losmás violentos sismos conocidos en la historia del Perú y de Sudamérica. Por ejemplo, el ocurrido en mayo de 1960frente a la ciudad de Concepción, en la región sur de Chile, con una magnitud de 9.5Mw y que afectó una longitudmáxima de 1000 km. Una consecuencia de este sismo es que dio origen a uno de los tsunamis transoceánicos más

dañinos conocidos pro la humanidad; además permitió, por primera vez, que muchos investigadores observaran lasoscilaciones propias de la Tierra, sin considerar que su eje de rotación varió ligeramente. En el Perú es importante elsismo ocurrido en la región sur en agosto de 1868 con una magnitud de 9.0Mw y que produjo daños considerables alo largo de 500 km, aproximadamente. Este sismo también produjo un tsunami con las del orden de 16 metros. Paraambos se estima un período de retorno del orden de los 100 años.

La ocurrencia de sismos en los bordes de las placas es debida a que el proceso de fricción entre ambas es continuoen el tiempo geológico. Cuando las fuerzas que movilizan las placas son mayores que el total de las fuerzas que seoponen, entonces el deslizamiento de una de las placas se realzará de manera violenta produciendo un sismo cuyaintensidad dependerá de la longitud de dicho deslizamiento y de las dimensiones del área afectada. El proceso defricción entre las placas de Nazca y Sudamericana se realiza a lo largo de toda su superficie de contacto, es decir,en una longitud de 5,000 km. aproximadamente, pero los deslizamientos que dan origen a los sismos solamenteinvolucran segmentos de longitud menor permitiendo considerar áreas pequeñas de fricción y ruptura. En el caso deestas zonas de convergencia, conocidas como “zonas de subducción”, las superficies de fricción no son visiblesdebido a que se encuentran por debajo del nivel del mar; sin embargo, sus dimensiones pueden ser estimadas apartir de la distribución de sus réplicas y, en caso de sismos históricos, a partir de las áreas de intensidad máxima.



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Debe entenderse que debido a la heterogeneidad de la superficie de ambas placas (Nazca y Sudamericana), ladistribución espacial de las áreas involucradas en la ruptura no es aleatoria como para producir el avance lineal de lasdos placas. Por el contrario, los sismos ocurren de manera indistinta sobre la superficie de fricción, de ahí supeligrosidad al no saber en qué parte de toda la superficie se producirá el siguiente sismo. Sin embargo, ladistribución espacial de los grandes sismos o de sus áreas de ruptura permite prever la presencia de otras áreas condiferentes geometrías que podrán estar comprometidas en producir, en el futuro, un sismo de gran magnitud. Estaparticularidad ha llevado a investigadores como Séller (1972), Séller et al (1973), Séller y McCann (1976), McCann et

al (1979), Mishenko (1985), Mishenko (1991) a proponer y sustentar una teoría observacional para la predicción desismos a largo plazo, la misma que se basa en evaluar la presencia temporal de las llamadas “lagunas sísmicas”.Una laguna sísmica puede ser definida como aquella área en la cual no se ha producido, durante un períododeterminado de tiempo, un sismo de magnitud elevada y que en la actualidad se encuentra rodeada por otras áreasque sí produjeron sismos. Las dimensiones de las lagunas sísmicas permiten aproximar el tamaño del evento que seproduciría en el futuro, así como las dimensiones del área a ser afectada. La hipótesis de las lagunas sísmicas en sudefinición moderna fue introducida por Fedotov (1965) y aplicada en la región conocida como Cinturón de Fuego delPacífico por Sykes (1971), Kelleher et al., (1973), McCann et al., (1979), y Nishenko y Sykes (1993). En general, lahipótesis de la laguna sísmica implica que el peligro de ocurrir un sismo inmediatamente después de haberseproducido otro grande es mínimo y aumenta con el pasar del tiempo, pudiendo ocurrir en un nuevo segmento de lafalla o límite entre placas (WGCEP, 1988).

La hipótesis de las lagunas sísmicas ha tomado progresivamente mayor relevancia y nuevos grupos de investigaciónvienen evaluando los trabajos realizados por Nishenko (1989ª, 1989b, 1991), utilizando dos catálogos como base dedatos (Catálogo Preliminar de Epicentros del USGS, PDE y el CMT de la Universidad de Harvard) y diferentesescalas de magnitud para los sismos contenidos en ambos catálogos, además de pruebas estadísticas queconsideran el número total de zonas afectadas por un sismo característico y la probabilidad de que algunas de laszonas que pudiera ser afectada por un sismo coincidiera con la probabilidad especificada (Nishenko 1989ª, 1989b,1991). En conjunto, las nuevas bases de datos y las pruebas estadísticas realizadas sustentan una nueva hipótesisdefinida por Kagan y Jackson (1991, 1994, 1995) como “New Seismic Gap Hypothesis”, la misma que permitiráre-evaluar la existencia de lagunas sísmicas en todo el Cinturón de Fuego del Pacífico.

En este estudio se realiza un análisis detallado de la distribución espacial de las áreas de ruptura y de lagunassísmicas presentes en el borde oeste del Perú, con el fin de identificar otras con mayor probabilidad de dar origen aun nuevo sismo. Para tal objeto se estudian y discuten las características de las áreas de ruptura de los sismos

ocurridos en el borde oeste del Perú desde el año 1500 a la fecha y cuya información se encuentra en los catálogossísmicos del Instituto Geofísico del Perú (Tavera y Agüero, 2001; Agüero y Tavera, 2004).

PRINCIPALES ELEMENTOS TECTÓNICOSEl proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la Sudamericana se realiza acompañado de algunos elementostectónicos que, a su vez, han dado origen a la formación de otros que hoy en día controlan toda la geodinámica delborde oeste de Sudamérica. Estos elementos son la Dorsal de Nazca, la Fractura de Mendaña, la FosaPeruano-Chilena, la Cordillera Andina, la Cadena Volcánica y los diferentes sistemas de fallas distribuidos en elinterior del continente, tal como se muestra en la Figura 1.

La Dorsal de Nazca es reconocida como una cordillera oceánica de forma asimétrica que existe en el extremo NO dela región sur del Perú con una orientación NE-SO (entre 15° y 24° Sur). El extremo NE de la dorsal está frente al

departamento de Ica, a una distancia del orden de 50 km de la línea de fosa, siendo aquí de 220 km su anchura enla cota de -2000 metros, aproximadamente. La anchura y la altitud de esta cordillera disminuyen considerablementeen dirección SO y se considera que cotas menores ya subdujeron bajo la placa continental (Sebrier, et al)., 1985.Estudios sobre anomalías magnéticas permiten considerar la hipótesis de que la Dorsal de Nazca debe su origen auna antigua zona de creación de corteza, que cesó su actividad hace de 5-10 millones de años aproximadamente(Marocco, 1980; Sebrier et al, 1985).

La Fractura de Mendaña corresponde a una posible discontinuidad de la corteza oceánica que se encuentra en elextremo NO de la región central del Perú, frente al departamento de Ancash (10° - 12° de latitud Sur). En la actualidadesta fractura de 80 km, aproximadamente, en la cota de -1000 metros. Según se ve en la Figura 1, la estructura seencontraría a una distancia de 180 km de la línea de fosa. No existe mayor información sobre el origen y otrascaracterísticas de esta estructura.

La Fosa Perú-Chile delimita el inicio de la interacción entre las placas de Nazca y Sudamericana y está formada porsedimentos de variada potencia depositados sobre rocas pre-existentes. Frente al borde oeste del Perú la fosapresenta profundidades máximas de hasta 6000 metros en la región norte y sur; mientras que en la región centro es





del orden de los 5000 metros. La orientación de la fosa es en dirección NNO-SSE en la región norte y centro yNO-SE en la región sur del Perú. El cambio en la orientación de la fosa se produce frente a la Dorsal de Nazca.

La Cordillera Andina se distribuye sobre el borde oeste de la placa Sudamericana y tiene una extensión de 7000 km,aproximadamente, con alturas máximas del orden de los 6000 msnm. En el Perú, de norte a sur, la Cordillera de losAndes está bien definida y, además, muestra la presencia de dos deflexiones importantes: la primera a la altura de5° Sur, llamada Deflexión de Huancabamba y la segunda en 14° Sur, conocida como Deflexión de Abancay (Figura

1). Estas deflexiones cambian la orientación de la cordillera en dirección NE-SO y Este-Oeste respectivamente.Transversalmente, la cordillera andina presenta diversas unidades morfoestructurales (Costa, Cordillera Occidental,Altiplano, Cordillera Oriental y zona Subandina) y anchuras que varían desde 250 km. en la región norte y centro delPerú hasta 500 km. en la región sur y en los límites entre Perú, Chile y Bolivia (Marocco, 1980; Tavera y Buforn,1998).

La Cadena Volcánica se encuentra en la región sur del Perú por debajo de la Deflexión de Abancay hasta los 25°S,en Chile. Esta cadena se distribuye sobre la Cordillera Occidental siguiendo un aparente alineamiento conorientación NO-SE en el Perú y N-S en el extremo norte de Chile. Las características geométricas de cada uno delos volcanes que integran esta cadena, muestran que la actividad tectónica es contemporánea a la orogenia extensionalque experimenta la cordillera andina cerca del Cuaternario Medio y Reciente (Sebrier et al, 1985). En las regionesnorte y centro del Perú, la actividad volcánica terminó hace 8 millones de años, aproximadamente (Marocco, 1980).

Los Sistemas de Fallas presentes en el Perú son el resultado del continuo proceso de deformación de la cortezacontinental, estando presentes en mayor número sobre la zona subandina de la región norte y centro, todas de tipoinverso que evidencian el acortamiento de la corteza. En la alta cordillera y sobre la Cordillera Occidental el númerode fallas es menor en número y tamaño, siendo en general de tipo normal, probablemente asociadas al levantamientode la corteza.

Dentro de la geodinámica del borde oeste del Perú los elementos tectónicos descritos anteriormente parecencontrolar las características físicas de los procesos de acumulación de energía y de posterior deformación. Porejemplo, se ha observado que al norte de la Fractura de Mendaña la ausencia de sismos de magnitud elevada podría

Fig. 1:Principaleselementostectónicos

superficiales

en el Perú yen el bordeoeste de

Sudamérica.Los triángulos

indican lalocalización delos volcanes ylas líneas decolor azul, los

principalessistemas defallas segúnSebrier et al.

(1985).



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sugerir que el proceso de fricción de placas se realiza de manera asísmica, de ahí que la placa sea más continua pordebajo del continente y alcance distancias del orden de 700 km. desde la fosa (Tavera y Buforn, 2001). Entre laFractura de Mendaña y la Dorsal de Nazca la ocurrencia continua de sismos indicaría mayor fricción y, por endemayordeformación de la placa subducente. Asimismo, la presencia de la Dorsal de Nazca parece controla la presencia dela Deflexión de Abancay y del cambio en el modo de subducción de la placa. Además, se ha observado que losprocesos de ruptura de los sismos que ocurren en la región sur del Perú tienden a propagarse en dirección contrariaa la ubicación de la Dorsal de Nazca. Estas apreciaciones son explicadas a continuación.

CARACTERÍSTICAS DE LA SISMICIDADPara analizar las características de la distribución espacial de la sismicidad que se produce en el Perú, esimportante considerar los grandes sismos que se han producido en el pasado, ya que sólo de esa manera es posibleintentar realizar estudios estadísticos que permitan tener una idea acerca de la recurrencia de los sismos de granmagnitud. Según la recopilación hecha por Silgado (1978) y Dorbath et al (1990), la mayoría de los sismos históricospara los cuales existe información se ha producido frente al borde oeste del Perú, debido a que en la costa seencontraban ubicadas las ciudades más importantes del el punto de vista político. Así, el sismo más antiguo para elcual se dispone de información confiable data del año 1513. Entre los sismos más importantes se pueden mencionarlos ocurridos en 1619 y 1953 que afectaron a los departamentos de La Libertad, Lambayeque y Piura conintensidades del orden de VIII (MM). En la región central son notables los sismos ocurridos en 1586 (IX, MM), 1687(VIII MM) y 1746 (X MM) que destruyeron casi completamente a la ciudad de Lima. Este último produjo un tsunamicon las de 15-20 metros de altura que inundaron totalmente el puerto del Callao. En la región sur ocurrieronterremotos importantes en 1604 (IX MM), 1784 (X MM) y 1868 (X MM) que produjeron daños considerables,principalmente a las ciudades de Arequipa, Moquegua, Tacna y Puno y en el norte de Chile. El sismo de 1868 habríaproducido una longitud de ruptura del orden de 500 km y un tsunami con las de 16 metros de altura. Para la mayoríade estos sismos, algunos autores como Silgado (1978), Comte y Pardo (1991) y Dorbath et al, (1990) atribuyenperíodos medios de retorno del orden 100 -130 años.

La sismicidad instrumental data de 1960 y sus características han permitido realizar los primeros análisis yevaluaciones de las ocurrencias en el Perú y, como consecuencia, identificar también la presencia de fuentessismogénicas, tanto en superficie como a profundidad (Barazang y Isacks, 1979; Hasegawa y Sacks, 1981; Grange,1984; Schneider y Sacks, 1987; Rodríguez y Tavera, 1991; Cahill y Isacks, 1992; Tavera y Buforn, 1998; Bernal,2002), han permitido concluir que la distribución espacial de los sismos en el Perú es por demás compleja. Sinembargo, es posible identificar la presencia de diferentes fuentes sismogénicas. En la Figura 2 se presenta la

sismicidad ocurrida en el Perú entre los años 1960 y 2002, con sismos cuyas magnitudes fueron mayores a 4.5 mb,y en ella se observa que los sismos con foco superficial (h>60 km) de distribuyen principalmente frente a la línea decosta, siendo en número, tamaño y frecuencia, mucho mayor que los sismos que se producen a los mismos nivelesde profundidad en el interior del continente (Figura 2ª). Esta sismicidad está asociada al proceso de fricción deplacas y es la principal fuente sísmica presente en el Perú ya que ha dado origen a los más grandes sismos para loscuales se cuenta con información histórica y actual. En la Figura 2b se muestra la distribución de los sismos confoco intermedio (60>hL300 km), los mismo que se pueden agrupar en tres fuentes, una paralela a la línea de costapor debajo de los 9°S, otra en la zona subandina de la región norte y centro, y la tercera sobre toda la región sur,siendo esta última la que comprende un mayor número de sismos. Los sismos con foco profundo (h>300 km) sonparte de dos fuentes; la primera en el límite del Perú con Brasil y la segunda entre el Perú y Bolivia (Figura 2b).

La distribución, a profundidad, de los sismos con foco superficial ubicados entre la fosa y la línea de costa, más los

de foco intermedio, permite configurar la superficie de fricción entre las placas de Nazca y Sudamericana, así comola geometría de la primera por debajo del continente (Grange et al, 1984; Schneider y Sacks, 1987; Rodríguez yTavera, 1991; Cahill y Isacks, 1992). Estudios realizados por Tavera y Buforn (2001) y Bernal et al (2002) hanpermitido tener una idea general de la forma de la placa de Nazca dentro del proceso de subducción, tal como semuestra en la Figura 3. En dicha figura se observa que la placa subduce de norte a sur, con un ángulo medio de 30°hasta una profundidad del orden de 100-120 km, a partir de la cual, en la región norte y centro continúa de maneracasi horizontal hasta distancias de 700 km desde la línea de fosa. Contrariamente, en la región sur el ángulo deinclinación de la placa es continuo hasta una profundidad de 300 km. Obsérvese que a la altura de la latitud de 15°Saproximadamente, se estaría produciendo la contorsión de la placa para pasar de un proceso de subducción casihorizontal a otro continuo denominado comúnmente como “normal”. Estos dos modos de subducción de la placa, junto a la presencia de la Dorsal de Nazca y de la Fractura de Mendaña parecer ser importantes al momento deproducirse un sismo ya que controlan las características físicas de los diferentes procesos de ruptura. Por ejemplo,en la región central del Perú y entre la Dorsal de Nazca y la Fractura de Mendaña, en los últimos 100 años se hanproducido hasta 7 sismos con magnitudes Mw mayores a 7.0 (1940, 1942, 1966, 1970, 1974, febrero y noviembre de1996), mientras que en la región sur, después de 133 años solamente se ha producido el sismo del año 2001(8.2Mw). Para la región norte únicamente se podría considerar el sismo ocurrido frente al departamento de Tumbes





en el año 1970 (7.2Mw). En estas condiciones se considera que en la región central el acoplamiento de las placas esmáximo, en la región sur se produciría un acoplamiento medio y en la región norte sería casi nulo. Otra característicaimportante, es la de que en la región sur los procesos de ruptura de los grandes sismos tienden a propagarse endirección SE, involucrando superficies más lineales en las cuales los daños y efectos son mayores. En la regióncentral, las áreas de ruptura y de daños en superficie son menores en tamaño.

DISTRIBUCIÓN DE LAS ÁREAS DE RUPTURA Y DE LAGUNAS SÍSMICAS

La ocurrencia continua de sismos de gran magnitud frente al borde oeste del Perú ha permitido, a lo largo de lahistoria, evaluar el real potencial de esta principal fuente sismogénica. Lamentablemente, en los diferentes catálogossísmicos del Perú sólo se encuentra información a partir del año 1500, no siendo, esta base de datos, suficientecomo para intentar realizar estudios estadísticos que permitan obtener resultados con un alto grado de confiabilidad.Sin embargo, desde el punto de vista observacional es posible identificar diversas áreas en las cuales existiría laprobabilidad de que ocurra un sismo en el futuro, siendo éstas conocidas como “lagunas sísmicas”. Estas áreasestán rodeadas de otras en las cuales ya ocurrieron sismos importantes, lo cual permite afirmar que la energíaliberada por ellos se habría acumulado en dichas áreas. En estas condiciones resultaría fácil, en cierto modo,identificar en el tiempo la presencia de lagunas sísmicas en función de la distribución de las áreas de rupturaasociadas a sismos de gran magnitud.

Fig. 2: Distribución espacial de los sismos con foco superficial (círculos rojos), intermedio (cuadrados verdes) y profundos (triángulos

azules) ocurridos entre 1960 y 2002 (mb>4.5) según los catálogos de Engdahl et al. (1997) y IGP (2002).

Fig. 3: Esquema 3D para la geometría de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana. Los números del 1 al 3 indican las áreas de mayor

deformación debido a la mayor ocurrencia de sismos, ver Figura 2.



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En la Tabla 1 se presenta los parámetros hipocentrales y valores de magnitud e intensidad de los sismos más importan-tes ocurridos en el borde oeste del Perú, desde el año 1500. Según la fecha de ocurrencia de estos sismos, podríanaceptarse períodos de recurrencia que oscilen entre 50 y 150 años. En la Figura 4 se presentan 6 períodos de tiempoen los cuales se han producido sismos importantes con intensidades mayores a VIII en la escala de MercalliModificada. La primera figura corresponde al período 1500 y 1650, tiempo durante el cual se produjeron hasta 3 sismosy, entre cada área de ruptura, se observa la presencia de lagunas sísmicas con diferentes tamaños ubicadas frente alos departamentos de Ancash, Ica y extremo norte y sur de Arequipa. Las longitudes mayores de estas áreas de ruptura

varían entre 100 y 450 km. Seguidamente, durante el período comprendido entre los años 1651 y 1700, se produce unsismo frente al departamento de Ancash, otro frente a Ica y uno pequeño, pero importante, frente a Tacna. Obsérveseque estos sismos ocurrieron en las áreas reconocidas en el período anterior como lagunas sísmicas. Del mismo modo,durante el período 1701 y 1800 se producen dos de los más grandes sismos conocidos en el Perú; ambos causarontsunamis con olas que alcanzaron alturas del orden de los 17 metros. En el caso de la región central, el sismo de 1746involucra una superficie cuya longitud máxima es de 250 km. y abarca la pequeña laguna sísmica identificada en elperíodo anterior frente al departamento de Lima. Para la región sur, el sismo de 1784 prácticamente cubre toda el áreade la laguna sísmica. Durante el período 1801 y 1850 sólo se produce un sismo en la región sur, estando el resto delborde oeste del Perú en situación de acumulación de energía. En el período 1851 y 1900, en la misma región sur ydespués de 84 años, se produce nuevamente un gran sismo, el más grande para el que se cuenta con informacióndetallada (longitud de ruptura del orden de 500 km). Este sismo produjo tsunamis con olas de hasta 16 metros de alturaen Tacna y en Arica, Chile. El sismo de 1833 puede ser considerado como un precursor de este último. Es necesariomencionar que durante 194 años, en la región central no ocurrió ningún sismo importante, al igual que en la región norteen la que no ocurre un sismo desde 1619. Durante el siglo XIXI (1901-2000), prácticamente todos los sismos sucedieronen la región central (7 sismos) y solamente uno en el extremo norte de la región sur (1913), pudiendo las regiones nortey sur reconocidas como lagunas sísmicas.

Este simple análisis espacial de las áreas de ruptura ha permitido observar que los grandes sismos son repetitivos enel tiempo, ya que las áreas que en algún momento liberaron energía vuelven a pasar por un período de acumulación dela misma para dar origen a otro sismo en el futuro. Es obvio suponer que el tamaño de estos sismos dependerá delperíodo de acumulación de dicha energía y de las dimensiones del área involucrada en la ruptura o de las de la lagunasísmica. A priori, este tipo de análisis permite reafirmar que las regiones centro y sur del Perú son las de mayorpotencial sísmico en razón de que en ambas los sismos parecen repetirse con períodos de tiempo comprendidos entre50 y 150 años. Contrariamente, es posible que en la región norte sean necesarios períodos de acumulación de energíamayores a 500 años para que se produzca un gran sismo.

Similar análisis puede hacerse con ayuda de la Figura 5. Aquí, los sismos han sido representados en función de sulongitud de ruptura y de su ubicación en latitud vs. período de ocurrencia. En dicha figura puede observarse claramenteel diferente potencial sísmico de cada región. Por ejemplo, durante todo el período de estudio, en la región nortesolamente se tiene información sobre la ocurrencia del sismo de 1619, para luego mantenerse toda la región en silenciosísmico hasta el presente. En la región central se observa la ocurrencia continua de hasta 3 sismos entre 1678 y 1746,para luego aparecer un período de silencio sísmico del orden de 194 años que se rompe con la ocurrencia de 7 sismoshasta el año 1996, a partir del cual volvería a iniciarse el período de acumulación de energía o de silencio sísmico.Contrariamente, en la región sur parecería que los grandes sismos estuvieran precedidos por otros de menor intensi-dad. Así, antes del sismo de 1604 (450 km. de longitud de ruptura) ocurrió otro menor en 1582; antes del sismo de 1868(500 km. de longitud de ruptura) se produjo otro, en 1784, también de menor magnitud y finalmente, en el año 2001 setuvo lugar otro sismo pequeño que podría ser el precursor de otro mucho mayor. Obviamente, es difícil poder precisar el

período más probable o la fecha de ocurrencia del próximo sismo. En esta figura también puede observarse que existenperíodos en los cuales se producen sismos en la región sur y otros en los cuales la ocurrencia es nula, siendo estadistribución contraria a la que se observa en la región central.

Si se considera el análisis de la ocurrencia de sismos en el borde oeste del Perú y Chile para los siglos XIX, XX y XXI(Figura 6); puede observarse que en el siglo XIX los más grandes sismos ocurrieron en la región sur del Perú (1868) ynorte de Chile (1877), ambos con magnitudes Mw de 9.0. Hacia el norte y sur de ambas áreas de ruptura es notoria laausencia total de sismos. Durante el siglo XX, todos los sismos ocurrieron al norte y sur de las áreas involucradas enlos sismos de 1868 y 1877, sobresaliendo el gran sismo de Chile de 1960, quizás el mayor para el cual se tieneinformación sísmica instrumental (magnitud Mw de 9.5). También es notoria la presencia de una importante lagunasísmica en la región norte del Perú. Mientras que en el presente siglo solamente se ha producido un sismo en el año2001, por sus características y longitud de ruptura (Tavera et al, 2002; Giovanni et al, 2002) se espera que ocurra uno demayor magnitud en esta región o, en todo caso, en la región norte de Chile, para cubrir en su totalidad el área de rupturade las renombradas lagunas sísmicas correspondientes a los sismos de 1868 y 1877.TABLA 1





Parámetros hipocentrales de los grandes terremotos ocurridos en el borde Oeste de Perú desde el año 1500, segúnSilgado (1878) y Dorbath et al (1990)

Fecha Latitud Longitud Prof. Magnitud L rdd:mm:aa (S°) (W°) (km) Mw (km)

22:01:1582 16.6 71.6 7.5 8010:07:1586 12.1 72.0 8.1 17524:11:1604 17.0 70.9 8.4-8.7 45014:02:1619 7.9 79.0 7.8-8.0 100-15012:05:1664 14.1 75.8 7.5 7516:06:1678 12.3 77.8 8.0 100-15020:10:1687 13.2 76.5 8.2-8.4 30021:10:1687 16.4 71.6 8.0 15023:08:1715 17.3 70.8 7.5 75

07:01:1725 9.2 79.3 7.5 7529:10:1746 11.9 77.1 8.5-8.6 35013:05:1784 16.5 72.0 8.0 30018:09:1833 18.2 71.0 7.7 50-10013:08:1868 18.2 70.5 25 9.0 50024:05:1940 11.2 77.7 50 8.1-8.2 18024:08:1942 15.5 74.7 33 8.2 20017:10:1966 10.3 78.6 37 7.7-8.1 10031:05:1970 9.2 78.8 42 7.9 13003:10:1974 12.2 77.5 21 7.9-8.1 14012:11:1996 15.3 76.4 18 7.7 150

23:06:2001 16.2 73.7 29 8.2 350

Lr = Longitud de ruptura Mw = Magnitud momento



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Fig. 4: Distribución espacial de las áreas de ruptura asociadas a los sismos de mayor magnitud e intensidad ocurridos en el borde oeste delPerú a partir del año 1500Fig. 5: Grandes sismos ocurridos en el borde oeste del Perú en función de su ubicación en latitud, fecha de ocurrencia y longitud de ruptura(modificado de Dorbath et al, 1990).



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Fig. 6: Distribución de las áreas de ruptura de grandes sismos ocurridos en el borde oeste de Sudamérica durante los siglos XIX, XX y XXI.

Fig. 7: Áreas de intensidad máxima en la escala Mercalli Modificada para los sismos ocurridos en 1604, 1784, 1868 y 2001.

Para la región sur del Perú, Giovanni et al (2001), realiza un análisis subjetivo basado únicamente en las áreas deintensidad máxima producida por los sismos de 1604, 1784, 1868 y 2001. En la Figura 7 se observa que la intensidadmáxima estimada para el sismo de 1604 es de IX-X (MM) y considera un área que abarca parte de los departamentosde Arequipa, Moquegua y Tacna. Posteriormente, luego de 180 años, esta misma área fue afectada con intensidadesde VIII producidas por el sismo de 1784. Del mismo modo, después de 84 años el área es sacudida, nuevamente con

intensidades de IX-X (MM), que en este caso son producidas por el gran sismo de 1868. Transcurridos 133 años lamisma área es otra vez afectada con intensidades de VIII debido a la ocurrencia de un sismo en el año 2001. Segúnesta simple representación, dicha área debería ser nuevamente afectada por un sismo capaz de producirintensidades de IX-X (MM), similares a las de los anteriores grandes sismos ocurridos en esta misma región.

Un análisis más detallado para ambas regiones puede hacerse utilizando la Figura 8. Esta figura considera las áreasde ruptura de los sismos ocurridos en el Perú en 1942, 1974, 1996 y 2001 y el ocurrido en Chile en 1995. Por todo lodiscutido anteriormente, es necesario aceptar que las regiones sur del Perú y norte de Chile han sido reconocidascomo eminentes lagunas sísmicas que deben dar origen a sismos con características y tamaños similares a losocurridos en 1868 y 1877. El interés fue mayor cuando en los años 1995 y 1996 se produjeron 2 sismos conepicentros en ambos extremos de las áreas de ruptura de los sismos de 1868 y 1877. También fue notorio elincremento de sismos con foco intermedio (61<h<300 km) al frente de las áreas de ruptura de estos dos. Se debe

considerar que la deformación de la placa de Nazca, por debajo de la superficie de fricción, es causada por la fuerzade la gravedad que tira de la placa hacia el interior del Manto tratando de vencer la resistencia que ofrecen las placasal desplazamiento sobre su superficie de fricción, la misma que al ser superada produciría un sismo a nivelessuperficiales. En tales condiciones, todo hacía suponer que pronto debería producirse un gran sismo en cualquierade estas regiones. El 23 de Junio de 2001 la región sur del Perú fue afectada por un sismo de gran magnitud quecausó importantes daños personales y materiales, siendo inicialmente catalogado como el sismo repetitivo delocurrido en 1868. Estudios posteriores dieron como resultado que la magnitud de este sismo (8.2Mw) fue muchomenor que la de 1868 (9.0Mw). Se debe considerar que los daños observados en la ciudad de Arequipa y en losdepartamentos de Moquegua y Tacna no sobrepasaron el grado VIII en la escala MM, en comparación con el gradoIX-X evaluado para el sismo de 1868. Tal como se observa en la Figura 8, la longitud de ruptura producida por el sismode 2001 fue estimada en 350 km, es decir, 150 km menos que la producida por el sismo de 1868. De acuerdo con lapropagación unilateral de la ruptura del sismo de 2001 (en dirección SE), toda la energía liberada por el sismo sehabría acumulado al sur de la localidad de Ilo (Moquegua) marcando así el inicio del área de la nueva laguna sísmica.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONESEl análisis y la evaluación de las áreas de ruptura de los grandes sismos ocurridos en el borde oeste del Perú, ha



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permitido aceptar que dicho borde de convergencia de placas es uno de los mayores en cuanto se refiere a supotencial sísmico. Sin embargo, a la pregunta ¿…dónde y cuándo se producirá el próximo sismo…? aún no esposible dar respuesta debido a que los métodos hasta hoy desarrollados para la predicción de sismos requierenconocer en detalle todo el proceso que antecede a la ocurrencia de los mismos, conocimiento que actualmente seencuentra en estudio. En la actualidad continúa la investigación, desarrollo y aplicación de diversos métodos geofísicosa fin de poder contar con la mayor cantidad de información sobre las propiedades físicas, geológicas y tectónicas delas regiones propensas a ser afectadas por un sismo. No se debe olvidar que el intentar predecir la ocurrencia de un

sismo implica conocer los siguientes parámetros: Predicción = Lugar + Tamaño + Fecha. Con todo lo expuesto eneste estudio, se puede llegar a la conclusión de que se conoce la ubicación de las áreas potencialmente sísmicas;además, su historia sísmica permite estimar el tamaño de los futuros sismos que en ellas pudieran ocurrir; sinembargo, sólo la fecha en que se produciría el sismo no puede ser determinada con exactitud. En general, losgrandes sismos pueden tener períodos de recurrencia de muchos años y su magnitud suele ser proporcional alperíodo de acumulación de energía y a las dimensiones del área comprometida en la futura ruptura.

La base de datos del Catálogo Sísmico ha permitido evaluar la presencia aleatoria, en el borde oeste del Perú, dediversas áreas de ruptura y de otras de lagunas sísmicas desde el año 1500 a la fecha. En la actualidad las zonasmás relevantes o comprometidas con la ocurrencia de un sismo en el futuro son (Figura 8): área de 150 km delongitud al sur del departamento de Lima y norte de Ica y entre las áreas de ruptura de los sismos de 1974 y 1942/ 1996; área de 90 km de longitud al sur del departamento de Ica y entre las áreas de ruptura de los sismos de 1942/ 1996 y 2001; área de 150 km. de longitud frente a los departamentos de Moquegua y Tacna y entre las áreas deruptura de los sismos de 2001 y 1877 (Chile). Para la región norte de Chile, el área con mayor probabilidad para darorigen a un gran sismo está entre las ciudades de Arica y Antofagasta, con una longitud de 500 km.

La pregunta final que queda por hacer es ¿…y ahora que sabemos donde ocurrirá un gran sismo en el futuro, quéhacemos…?. La respuesta es educación y preparación en todos los niveles a fin de no ser afectados o de no sufrirdaños de consideración. Ambas tareas pueden ser resumidas en una sola palabra: Prevención.

Fig. 8: Distribución de las áreas de ruptura de grandes sismos asociados al proceso de subducción y ocurridos en la región sur del Perú ynorte de Chile, durante los siglos XIX, XX y XXI. Las superficies sombreadas corresponden a las áreas de ruptura y las barras en rojo, a las

lagunas sísmicas. Las áreas encerradas con interlineado corresponden a los sismos de 1868 y 1877.





AGRADECIMIENTOSLos autores agradecen al Dr. José Arce Helberg por su invitación para desarrollar el presente estudio, así como porpermitirnos ser partícipes del Volumen Especial editado por la Sociedad Geológica del Perú en homenaje al Ing.Alberto Giesecke Matto. Asimismo, nuestro agradecimiento al Dr. Edgar Kausel por su revisión y comentarios alpresente trabajo. Contribución N° 020-CNDG-IGP/2004.

BIBLIOGRAFÍA

AGÜERO C. & H. TAVERA (2004). Catálogo de Mapas de Isosistas de Sismos ocurridos en el Perú desde el año1500. CNDG-Sismología, Instituto Geofísico del Perú, en preparación. Lima.

ASKEW B. & T. ALGERMISSEN (1985). Catalog of earthquakes for South America: Hypocenter and Intensity data.Vol 4, 6, 7 (a,b,c). Centro Regional de Sismología para América del Sur (CERESIS), Lima-Perú.

BARAZANGI M. & B. ISACKS (1979). Subduction of the Nazca plate beneath Peru: evidence from spatial distributionof earthquakes. Geophys. J. R. Astr. Soc., 57, 537-555. EEUU.

BERNAL I. (2002). Aproximación a un modelo detallado de la sismicidad en el Perú: Características y evaluación dela energía sísmica liberada. Tesis de Ingeniería UNAS, 170 pág. Arequipa.

BERNAL I., H. TAVERA & Y. ANTAYHUA (2001). Evaluación de la sismicidad y distribución de la energía sísmica enel Perú. Boletín de la Sociedad Geológica del Perú, 92, 67-78. Lima

CAHILL T. & B. ISACKS (1992). Seismicity and shape of the subducted Nazca plate. J. Geophys. Res., 97,17503-17529. EEUU.

COMTE D. & M. PARDO (1991). Reappraisal of great historical earthquakes in the northern Chile and southern Peruseismic gaps. Natural Hazards, 4, 23-44.

DEMETS C., R. GORDON, A. AARGUS & S. STEIN (1990). Current plate motions. Geophys, J. Int., 101, 425-478.EEUU.

DORBATH L., A. CISTERNAS & C. DORBATH (1990). Assessment if the size of large and great historical earthquakesin Peru. Bull. Seism. Soc. Am., 80, 551-576. EEUU.

ENGDHAL R., E. VANDERHILST & R. BULLAND (1997). Global teleseismic earthquakes relocation with improvedtravel times and procedures for depth determination. Bull. Seismol. Soc. Am., 88, 722-743. EEUU.

FETODOV S. (1965). Regularities of the distribution of strong earthquakes in Kamchatka, the Kuril Islands andnorth-eastern Japan. Tr. Inst. Fis. Zemli. Akad. Nauk SSSR, 36, 66-93. USSR.

GIOVANNI M., S BECK & L. WAGNER (2002). The June 23, 2001 Peru earthquake and southern Peru subductionzone. Geophys. Res. Lett., 29, 14:1-14:4. EEUU.

GRANGE F., D. HATZFELD, D. CUNNINGHAM P. ROECKER & G. SUAREZ (1984). Tectonics implications of themicroearthqueake seismicity and fault plane solutions in southern Peru. J. Geophys. Res., 89, 6139-6152. EEUU.

HASEGAWA A. & S. SACKS (1981). Subduction of the Nazca beneath Peru as determined from seismic observation.J. Geophys. Res., 86, 4971-1980. EEUU.

IGP (2002). Catalogo Sísmico Preliminar para el período 1985-2002. CNDG-Sismología. Instituto Geofísico del Perú.Lima.

KAGAN Y. & D. JACKSON (1994). Long-term probabilistic forecasting of earthquakes. J. Geophysis. Res., 99,13685-13700. EEUU.

KAGAN Y. & D. JACKSON (1995). New seismic gap hypothesis: Five years after. J. Geophys. Res. 100, 3943-3959.EEUU.

KELLEHER J. (1972). Rupture zones of large South American earthquakes and some predictions. J. Geophys. Res.,77, 2087-2103. EEUU.

KELLEHER J. & W. MCCANN (1976). Buoyant zones, great earthquakes and unstable boundaries of subduction. J.

Geophys. Res. 81, 4885-4908. EEUU.

MAROCCO R. (1980). Geologie des Andes Peruviennes: un segment E-W de la chaine des Andes Peruviennes, la



87



deflexion d’Abancay. Etude geologique de la Cordillera Orientale et des Hauts Plateaux entre Cuzco et San Miguel.Sud d’Peru. Doc. ORSTOM, 94 pag.

MCCANN W., S. NISHENKO, L. SYKES & J. KRAUSE (1979). Seismic gaps and plate tectonics: seismic potentialfor major boundaries. Pageoph, 117, 1082-1147.

NISHENKO S. (1985). Seismic potential for large and great interpolate earthquakes along the Chilean and SouthernPeruvian margin of South America: a quantitative reappraisal. J. Geophys. Res., 90, 3589-3615. EEUU.

NISHENKO S. (1989a). Circum-Pacific seismic potential 1989-1999. U.S. Geol. Surv. Open File Rep. 89-85, 118 pp.EEUU.

NISHENKO S. (1999). Circum-Pacific seismic potential 1989-1999. Pure Appl. Geophys., 135, 169-259.

NISHENKO S. (1991). Aspects of Pacific seismicity. Pageoph, 135, 169-179.

NISHENKO S. & L. SYKES (1993). Comment on “Seismic gap hypothesis: Ten years after” by Y. Kagan y D.Jackson. J. Geophys. Res., 98, 9909-9916. EEUU.

NORABUENA E., DIXON T., STEIN S. & HARRISON C. (1999). Deceleration Nazca-South America and Nazca-Pacific Plate Motions., Geophys. Res. Left., 26, 3405-3408.

RODRÍGUEZ L. & H. TAVERA (1991). Determinación con alta resolución de la Geometría de la zona Wadati-Benioffen el Perú Central. Revista Brasilera de Geofísica, 9, 141-159. Brasil.

SCHNEIDER J. & S. SACKS (1987). Stress in the contorted Nazca plate beneath southern Peru from local earthquakes.J. Geophys. Res., 92, 13887-13902. EEUU.

SEBRIER M., J. MERCIER, F. MEGARD & G. LABAUCHER (1985). Quaternary fault and reverse faulting and thestate of stress in the central Andes of Peru. Tectonics, 4, 739-780.

SYKES L. (1971). Aftershock zones of great earthquakes, seismicity gaps, and earthquakes prediction for Alaskaand the Aleutians. J. Geophys. Res., 76, 8021-8041. EEUU.

TAVERA H. & E. BUFORN (1998). Sismicidad y sismotectónica del Perú. En: A. Udías y E. Buforn (eds.). Sismicidad

y sismotectónica de Centro y Sudamérica. Física de la Tierra UCM, N° 10, 187-219. México.TAVERA H. & C. AGÜERO (2001). Catálogo Sísmico del Perú, 1500-1982: Versión revisada y actualizada. CNDG-Sismología, Instituto Geofísico del Perú, 300 pag. Lima.

TAVERA H. & E. BUFORN (2001). Source mechanism of earthquakes in Peru. Journal of Seismology, 5, 519-539.EEUU.

TAVERA H., E. BUFORN, I. BERNAL, Y. ANTAYHUA & L. VILCAPOMA (2002). The Arequipa (Peru) earthquake ofJune 23, 2001. Journal of Seismology, 6, 279-283. EEUU.

WGCEP (1988). Working Group on California Earthquake Probabilities: Probabilities of large earthquakes occurringin California on the San Andreas fault. U.S. Geol. Surv. Open File Rep., 88-398, 62 pp. EEUU.





Peligro Sísmico en CuscoIng. Jorge Henrry Cuenca SánchezProf. Principal Facultad Ing. Geológica y GeografíaUniversidad Nacional de San Antonio Abad del CuscoOperador Estación Sísmica Cusco-Tambomachay - Instituto Geofísico del Perú.

e-mail: [email protected]

La región cuenta con un largo registro histórico de actividad sísmica que data desde la época prehispánicarecopilada por cronistas de la época colonial que informan sobre la ocurrencia de fuertes temblores de tierra enCusco ocurridos antes de la dinastía del Inka Sinchi Roca. Se reporta la ocurrencia de un gran terremoto en elgobierno del Inka Pachacutec.

1.- SISTEMA DE FALLAS TECTÓNICAS ACTIVAS

La actividad sísmica en la región esta relacionada a una zona de Fallas Cuaternarias Tectónicamente Activas, que seemplazan separando en alguna medida la unidad morfoestructural de las Altiplanicies y la Cordillera Oriental.

El Sistema de Fallas conocido como Cusco, abarca una franja con mas de 100 Km. de longitud, que se extiende deNO hacia el SE, desde el NE de Abancay y se prolonga hasta Urcos, pasando a menos de 5 Km. al norte de laciudad de Cusco. En esta área geográfica se hallan las Fallas Zurite, Chinchero, Qoricocha, Tamboray, Tambomachay,Pachatusan y Urcos, constituyendo en su conjunto el Sistema de Fallas Cusco.

Hacia el Sureste, se presenta otro Sistema de Fallas denominado Vilcanota, constituido por las Fallas Pomacanchi,Sangarara y Langui-Layo.

Evidencias observadas en el terreno, confirman que el Sistema de Fallas Cusco muestra signos de reactivacionestectónicas recientes del Holoceno, que en términos del tiempo han ocurrido en los últimos 10,000 años, afectandoprincipalmente las Fallas Tambomachay, Qoricocha y Pachatusan; esto significa que su comportamiento geodinámico

es muy activo y latente, ejerciendo por su proximidad sobre las poblaciones cercanas, un área de efecto directoconstituyéndose en una seria amenaza sismo tectónica.

En base a la información disponible la principal Fuente Sismo tectónica causante de los sismos que ocurren en laregión, constituye el Sistema de Fallas Tectónicas Activas Cusco, el cual se encuentra emplazado dentro del escenariofísico espacial de la zona de estudio, precisamente hacia el norte del eje Poroy-Cusco-Lucre, siguiendo de maneraparalela a dicho eje. Esta fuente sismo tectónica ha dado y seguirá dando origen a sismos, convirtiéndose en unaamenaza natural directa en el futuro para la ciudad de Cusco y las poblaciones establecidas en el eje Poroy-Lucre.

2.- DISTRIBUCIÓN EPICENTRAL E HIPOCENTRAL

La actividad sísmica ocurrida en el período entre 1500 y 1998, con magnitudes igual y mayor a 3.0 Mb., se manifiesta

abarcando gran parte del departamento de Cusco, con una distribución predominante de epicentros que seconcentran principalmente alrededor de la ciudad de Cusco, constituyendo un área caracterizada por presentarsismos con profundidades h < 60 Km., es decir mayormente superficiales.

Los epicentros más superficiales se manifiestan preferentemente con mayor grado de concentración tanto hacia eleste y oeste de la ciudad de Cusco, así como también hacia el sur. De manera mas dispersa la distribuciónepicentral se orienta también hacia el norte y noroeste.

Los últimos sismos ocurridos en la región de Cusco, se han caracterizado por tener Hipocentros muy Superficiales.En la ciudad de Cusco, para el terremoto de 1950 de 6.0 Ms. Magnitud Richter, su profundidad focal se calculó en15 Km. En el sismo de 1986 de 5.3 Mb., su hipocentro se calculó en 55 Km. de profundidad. Esto significa que elárea se caracteriza por haber presentado sismos recientes con profundidades focales muy superficiales < 60 Km.

Esta realidad debe significar una alerta, porque precisamente los sismos de origen más superficial, representan porsu efecto local significativamente muy destructivo, un peligro potencial en el futuro para el Planeamiento y DesarrolloUrbano de la ciudad de Cusco y alrededores.



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3.- MÁXIMA INTENSIDAD Y MAGNITUD SÍSMICA

En base al registro histórico e instrumental de los sismos ocurridos en el ámbito de la región, se ha llegado aestablecer que la Máxima Intensidad Macro sísmica registrada para el período 1500 - 2004, corresponde el Grado IXen la Escala M.M. La Máxima Magnitud Sísmica corresponde al terremoto de Cusco en 1950, que fue de 6.0 Ms. enla Escala de Richter.

Nuestra región está expuesta a seguir sufriendo en el futuro los efectos desastrosos de sismos, los cuales puedenalcanzar dichos parámetros sísmicos, hecho que debe advertirse a la hora de planificar el desarrollo urbano denuestra ciudad y de sus futuras áreas de expansión urbana.

4.- PELIGRO SÍSMICO EN LA REGIÓN DE CUSCO

Desde el punto de vista tectónico la sismicidad de la región, se desarrolla en el dominio de la Intra placa ContinentalSudamericana, constituyendo la denominada Zona Sismo génica Superficial Oriental del Sur del Perú, caracterizadapor presentar sismos superficiales y destructores como los ocurridos en Cusco en 1650, 1950 y 1986.

En base a la información disponible, se ha logrado establecer que existe una alta probabilidad de que ocurran sismos

en Cusco, los cuales pueden alcanzar entre los Grados 7 y 8 de la Escala M.S.K.; esto significa que debemosesperar para un período de 50 años y con una excedencia estimada en 10%, eventos sísmicos cuyo poderdestructivo ocasionaría graves daños y destrucción en construcciones de adobe. Este hecho se manifestaría en queel escenario post terremoto en nuestra ciudad, mostraría por lo menos que, el 80% de las edificaciones existentesque son de adobe, se encontrarían en gran parte destruidas y consecuentemente la población afectada seria muynotoria en número de heridos y en mortalidad.

Adicionalmente los efectos inducidos de fenómenos de neodinámica externa (deslizamiento y derrumbes enterrenos inestables, represamientos de cauces de ríos y desembalses, etc.), ocasionados por los sismos esperadossegún el grado de peligro sísmico antes señalado para la región de Cusco, incrementarían el Peligro SísmicoPotencial, hecho que merece ser identificado antes de que ocurra el desastre, de tal forma que se pueda evaluar yminimizar el riesgo en el nivel probable de daño que sufrirá un elemento expuesto al impacto del fenómeno sísmico.Los derrumbes observados en la Carretera de Circunvalación en el sector de Mesa Redonda y deslizamientos en laquebrada del río Saphy, después del sismo en Cusco de 1986, son una muestra de lo advertido.

CONCLUSIONES

1.- En síntesis, el Peligro Sísmico en la Región de Cusco es Muy Alto y está íntimamente ligado al Sistema de FallasTectónicas Activas Cusco, constituyéndose en la principal Fuente Sismo génica, que puede dar origen a sismosque podrían alcanzar los Grados 7 y 8 de la Escala M.S.K., representando una seria amenaza, potencial ypermanente para la seguridad física e integridad de la población de nuestra ciudad y de las localidades vecinas,así como también para la infraestructura existente.

2.- El potencial poder destructivo que pueden ocasionar los sismos de origen superficial < 60 Km. de profundidad,

que caracterizan a la sismicidad del Cusco, confirma que nos encontramos viviendo en una zona expuesta a unAlto Peligro de Desastre Sísmico, en donde la Máxima Magnitud Sísmica registrada instrumentalmente fue de 6.0Ms. en la Escala de Richter.

3.- La amenaza sísmica existente es muy alta, habiéndose manifestado en el pasado con efectos muy destructivosprincipalmente en el Centro Histórico Monumental y alrededores de la ciudad de Cusco, como consecuencia delos sismos de 1650, 1950 y 1986, alcanzando una Máxima Intensidad Sísmica histórica de grado IX M.M.

4.- Frente a esta realidad, la responsabilidad de los funcionarios responsables integrantes de los Comités Regionales,Provinciales y Distritales de Defensa Civil, debe estar encaminada a considerar la Evaluación del Riesgo Sísmico enel ámbito de su jurisdicción, tomando en cuenta los parámetros sísmicos antes identificados, dentro del análisis delos diferentes factores condicionantes y desencadenantes para planificar el desarrollo moderno y seguro de laciudad de Cusco, dentro de una perspectiva futurista, respetando su propia identidad cultural ancestral.





Teoría Sobre la Generación de los Sismos

CONFERENCIA PELIGRO SÍSMICOEXPOSITOR: ING. ERASMO MATOS ESPINOZARegistro CIP N° 39760

Teléfono Móvil: 9606705

1. DERIVA DE LOS CONTINENTESAlfredo Wegner (1912). Hace 200 millones de años los continentes formaban una gran masa única, que después sefraccionaría hasta llegar a formar lo que son actualmente los diversos continentes. Basó su teoría en la continuidadbiológica ya que los restos fósiles encontrados en continentes alejados y con climas diferentes en la actualidad,indicaban que la vida vegetal y animal había sido muy similar en aquella época.

Existe continuidad geológica entre Africa y Sudamerica. La naturaleza de los fondos marinos era completamentediferente a la de los continentes; lo cual fue comprobado por la Armada Norteamericana en la década del 60. Losocéanos están surcados por cadenas montañosas de cerca de 80,000 Km. de longitud a las que llamó DorsalesOceánicas.

La teoría de Wegner no era totalmente aceptada por:

· Los continentes son formados por rocas livianas y frágiles: Sial (Sílice y Aluminio).· Los fondos marinos son formados por rocas más densas: Sima (Sílice y Magnesio).· Los continentes no pueden navegar a través de los mares.

1.1. TEORÍA DE EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS

Sostiene que los fondos marinos se mueven arrastrando consigo los continentes, con lo que la Teoría de Derivacontinental quedaba complementada y resuelta.

Evidencia de la expansión de los fondos oceánicos:Los sedimentos marinos son escasos, de poco espesor y muy jóvenes en las cercanías de las Dorsales oceánicas.Los sedimentos marinos crecen en espesor y antigüedad de manera proporcional a su distancia de dichascordilleras.

De lo anterior se infiere que las rocas que conforman los fondos marinos se han formado por derrame de lava enambos lados de las grietas al mismo tiempo y que se han alejado de ellas a la misma velocidad.

Hay evidencia de que el magma asciende por debajo de los ejes de las dorsales en los lugares llamados FOSASTECTÓNICAS que tiene de 20 a 50 Km. de ancho.

En estos lugares, el flujo de calor desde el interior de la tierra es hasta ocho veces mayor que el promedio mundial

y la velocidad de las ondas sísmicas primarias es marcadamente lento. Esto es indicio de que material calientey blando está ascendiendo.

Si la Tierra está generando constantemente nueva corteza:· La Tierra debería aumentar de superficie a manera de un globo.· La Tierra debería consumir corteza terrestre en alguna parte.· Como no sucede lo primero, ocurre lo segundo.

La relación de las áreas de los continentes con respecto a las que ocupan los océanos ha variado poco a travésde los tiempos geológicos. Lo que quiere decir que la corteza generada va a constituir los fondos oceánicos eigualmente consumirse.

Oliver e Isacks (1966) a través de mediciones directas, determinaron que existe una zona inclinada que no es otracosa que una Placa Oceánica rígida penetrando oblicuamente en un material más blando. Se había determinadodonde y cómo es que se consumían las Placas oceánicas. A estas zonas se les llamó ZONAS DE SUBDUCCIÓNo DE COMPRESIÓN; en estos lugares se generan las principales fuerzas orogénicas, es decir las que forman las



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montañas. Las fracturas que causa esta penetración en la corteza terrestre permite el ascenso del magmaformándose así los volcanes.

1.2. TEORÍA DE LA NUEVA TECTÓNICA GLOBAL

Estudia los mecanismos de generación de sismos a la luz de la Teoría de la Deriva de los Continentes yExpansión de los Fondos Oceánicos.

· Las Placas oceánicas se generan en los Dorsales.· Las Placas oceánicas se consumen en las zonas de subducción.· La determinación precisa de la ubicación de los sismos que ocurren en el mundo.

La superficie de la Tierra está conformada por seis grandes placas:

1. Pacífico (PA)2. Norteamericana (NA)3. Sudamericana (SA)4. Eurásica (EU)5. Antártica (AN)6. Indoamericana (IN)

También por otras seis de dimensiones menores:

1. Nazca (NZ)2. Cocos (CO)3. Caribe (CR)4. Filipinas (PH)5. Somalia (SM)6. Arábiga (AR)

En el borde donde se generan las placas y cerca al mismo, ocurren dos tipos de sismos superficiales:

· Dorsal Oceánico: Debido a una Falla Normal causado por la tensión de las placas que se están separando endirecciones opuestas. Secuencia de sismos de pequeña magnitud acompañados de actividad volcánica.

· Transformación: Debido al corrimiento en las fracturas transversales. Produce movimiento relativo horizontal aambos lados de la fractura. Falla de San Andrés en el estado de California EUA.

· Sismos Intraplaca: No ocurren precisamente en los Sectores donde las diferentes placas entran en contacto,sino en el interior mismo de las placas.

En las llamadas Zonas de Subducción, la placa acumula energía al introducirse debajo de otra. La Placa oceánicade Nazca se introduce bajo la Placa Continental Sudamericana frente al Perú a razón de 9 cm/año, que acumulaenergía por décadas produciendo súbitamente rotura de grandes volúmenes de roca que produce los sismos degran Magnitud (más de 8). En las zonas de Subducción se generan sismos hasta de 700 Km. de profundidad.

Cinturón de Fuego Circumpacífico: Conformado por zonas de Subducción en la cuenca del Pacífico, que es dondeocurren el más del 80% de los sismos en la Tierra.

Se inicia en el Sur de Chile, pasa por las costas del Pacífico Sur, Centro y Norteamérica, de las islas Aleutianassigue a la península de Kamchaka en Rusia, baja al Japón, Filipinas, las islas al norte de Australia y termina enNueva Zelanda.

1.3. PREDICCIÓN DE LOS SISMOS

A comienzos del Siglo XXI la predicción de los sismos está aún lejos de ser confiable y de tener utilidad práctica.

La única experiencia con referencia a la predicción de un sismo superficial de origen tectónico fue el Haicheng,Provincia de Liaoning China en Febrero de 1975.

Se tomó en cuenta manifestaciones superficiales como el cambio del régimen de pozos de agua subterránea, el





comportamiento extraño de los animales (abandono de víboras de sus lugares de hibernación en pleno invierno) yel acercamiento a la ciudad del epicentro de sismos precursores.

1.4. TEORÍA DEL SILENCIO SÍSMICO

Identifica la ubicación de sismos potencialmente destructivos, con una veintena de años a pocas décadas.Gracias a que en la actualidad se cuenta con buena información estadística de sismos ocurridos en el mundo en

el último medio siglo y, de manera más imprecisa pero aún de utilidad, de sismos ocurridos en tiempos anteriores,es posible identificar lugares en donde no se ha liberado energía en varias décadas, en consecuencia, existemayor probabilidad de que ésta se libere y ocurra un sismo.

1.5. CONCLUSIÓN IMPORTANTE:

El método más efectivo para mitigar los efectos destructivos de los terremotos, es considerar que en las regionessísmicas tarde o temprano ocurrirán terremotos. Es necesario que el hombre desarrolle sus actividades,seleccione el lugar, construya sus edificaciones y otras obras de acuerdo a las enseñanzas que la naturaleza nosha dejado de manera reiterativa y muchas veces dolorosa.

2. CLASIFICACIÓN DE LOS SISMOS

Los sismos por su origen se clasifican en:

· Tectónicos· Volcánicos· De Colapso

Según la profundidad de su foco pueden ser:

· Superficiales: Si el foco se ubica entre 0 y 60 Km.· Intermedios: Entre 600 y 300 Km. de profundidad· Profundos: De 300 a 700 Km. de profundidad

2.1. SISMOS

Liberación súbita de energía generada por el movimiento de grandes volúmenes de rocas en el interior de la Tierra,entre su corteza y manto superior, y se propagan en forma de vibraciones a través de las diferentes capasterrestres, incluyendo los núcleos externos o interno de la tierra.

2.2. TEMBLORES

Son sismos poco intensos que generalmente no causan daños y cuya intensidad está entre III y V grados de laescala Mercalli Modificada.

2.3. TERREMOTOS

Son sismos intensos que causan daños mayores y cuya intensidad es generalmente mayor de VI y VII grados dela escala Mercalli Modificada.

3. ONDAS SÍSMICAS

Desde el foco la energía sísmica generada se irradia tridimensionalmente en todas las direcciones en forma de ondassísmicas. Las más importantes son las de cuerpo y las superficiales.

3.1. ONDAS DE CUERPO

Ondas Primarias o P: Son las primeras en llegar al punto de observación por ser las más veloces. Las partículasvibran en la dirección en la energía se irradia.

Ondas Secundarias o S: Llamadas también ondas de corte. Son portadoras de la mayor cantidad de energía que seirradia. Son más lentas que las ondas P. Las partículas vibran en dirección perpendicular a la irradiación de la energía.



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3.2. ONDAS SUPERFICIALES

Son las que se producen cuando las ondas sísmicas P y S sacuden las capas superficiales de la superficieterrestre, después que emergen del foco hasta la superficie, y desde allí se vuelven a irradiar por la superficieterrestre.

Ondas Love (L): Cuando las partículas vibran en una trayectoria elíptica en un plano horizontal.

Ondas Rayleigh (R): Cuando las partículas vibran en una trayectoria elíptica contenida en un plano vertical.

4. MEDIDA DE LOS SISMOS

4.1. MAGNITUD

Medida indirecta de la cantidad total de energía que se libera, por medio de las ondas sísmicas registradas en lossismógrafos. La escala de magnitud más conocida es la propuesta por Richter.

4.2 FORMAS DE MEDIR LA MAGNITUD

Ms: Se calcula con la amplitud de las ondas superficiales (para períodos de 20 segundos).

Mb: Se determina con la amplitud y período de las ondas de cuerpo, generalmente las ondas longitudinales oprimarias (P).

Ml: Magnitud local que se obtiene correlacionando la duración total del sismo en una estación local de períodocorto, con la magnitud Mb, mediante una función estadística.

4.3. INTENSIDAD

Es la medida empírica de la vibración del suelo, a través de cómo el hombre percibe las vibraciones sísmicas enel ambiente en que vive, el grado de daños que causan en las construcciones y los efectos que tienen sobre lanaturaleza. La Mercalli Modificada es usada en las Américas y la MSK en Europa.

5. PELIGRO SÍSMICO

Los parámetros más significativos que influyen en el peligro sísmico son:

· La magnitud del sismo (M)· Las características locales del sitio en observación· El decaimiento de las amplitudes de las ondas sísmicas con la distancia epicentral (D), basado principalmente en

observaciones instrumentales efectuadas a diferentes distancias.

5.1 METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS DEL PELIGRO SÍSMICO

Metodología desarrollada por Cornell (1968) en términos probabilísticos, la cual fue modificada e implementada enel Programa de cómputo RISK por McGuire (1976).Esta metodología integra lo siguiente:

Información sistemotectónica: Principales rasgos tectónicos Sismicidad Histórica, Sismicidad Instrumental, Fuentessismogénicas.

Parámetros sismológicos: Magnitudes, Tasa media anual de actividad sísmica.Leyes de atenuación regionales para los diferentes mecanismos de ruptura: Casaverde y Vargas (1980) paraLima y alrededores. McGuire (1974) para la costa oeste de los EUA.

El resultado es una curva de peligro sísmico, donde se relaciona la aceleración y su probabilidad de ocurrenciadurante una vida útil determinada, para un área de estudio.





6. INTENSIDAD SÍSMICA Y CONDICIONES LOCALES

La magnitud, mecanismos de generación, distancia epicentral, profundidad focal y medio a través del cual viajan lasondas sísmicas son comunes y tienen los mismos valores para un área.Pero, debido a las condiciones locales del suelo, geología y topografía, pueden causar diferencias sustanciales enlas intensidades hasta de 3 ó 4 grados en la escala MM.

7. TSUNAMI

Los tsunamis son trenes de ondas de periodo largo que llegan a las costas a intervalos de 10 a 70 minutos y cuyas olaspueden alcanzar alturas de hasta 30m. cuando se tienen aguas profundas cerca de las costas, y excepcionalmenteson mayores en litorales con contornos y batimetría desfavorables, como las bahías en forma de V o U, que concentraenergía hidráulica en sus vértices

7.1. GENERACIÓN DEL TSUNAMI

Pueden ser generados por sismos de origen tectónico, por grandes erupciones de islas volcánicas o porderrumbes submarinos o superficiales. La gran mayoría de Tsunamis son generados por levantamientos ohundimientos de los fondos oceánicos por sismos de origen tectónico.

7.2. MAGNITUD DEL TSUNAMI

La magnitud del Tsunami se mide por la altura máxima de la ola y la destrucción que causa en la costa. Losfactores que afectan a la magnitud del Tsunami son:

- Magnitud del sismo y profundidad focal,- Ruta de propagación del Tsunami, es decir el efecto de batimetría del fondo oceánico,- La configuración de la bahía modifica la altura del tsunami, elevándola si tiene la forma V, U o W en zonas de

costas altas.- Topografía de la zona inundada.

8. LICUACIÓN DE SUELOS

Cuando las arenas saturadas son sometidas a vibraciones intensas, se compactan incrementando gradualmente lapresión de los espacios porosos F, hasta igualar la presión confinante N, anulándola: N – F = 0, la resistencia al corterc = 0; es decir, el suelo pierde totalmente su capacidad de tomar carga y se comporta como líquido.

8.1. CARACTERÍSTICAS DE LICUACIÓN DE LOS SUELOS

Un suelo es susceptible a licuación si:- Está constituido por arena fina a arena fina limosa.- Se encuentra sumergido (Presencia de napa freática superficial).- Su densidad relativa es baja.

8.2. CLASIFICACIÓN DE SUELOS CON POTENCIAL DE LICUACIÓN

SUELOS POTENCIALMENTE LICUABLES: Arenas finas, arenas medias, arenas limosas, arenas con bajoporcentaje de arcillas, arenas con partícula de cuarzo, arenas con bajo porcentaje de material orgánico.

SUELOS NO LICUABLES: Rellenos compactos, arcilla limosa, limo con bajo porcentaje de arena fina, suelosorgánicos, gravas.

9. IMPACTO DE LOS FENÓMENOS DE ORIGEN GEOLÓGICO EN EL PERU ENTRE EL AÑO 1970 AL 2001

9.1. EL TERREMOTO DE ANCASH DEL 31 DE MAYO DE 1970

· Tuvo una magnitud de M=7.8 en la escala Ritcher.· Es el más catastrófico del siglo XX.· El epicentro estuvo ubicado en el mar, a 50 Km. al oeste de Chimbote, con una profundidad aproximada de 30

Km.



95



· Afectó un área comprendida entre 175 Km al norte del epicentro, 180 Km al sur y 170 Km. hacia el interior deldepartamento de Ancash.

· Causó: 67,000 víctimas; 150,000 heridos; 800,000 personas quedaron sin hogar; 2´000,000 personas afectadas,95% de las viviendas de adobe destruidas. Ocasionó pérdidas por 2,000 millones de dólares americanosactualizados.

· Generó además un alud en el nevado Huascarán Norte, cuyo volumen fue mucho mayor que en eventossimilares y anteriores a mayo de 1970. En esta oportunidad el volumen del alud no solamente afectó la

quebrada de Ranrahirca el que fue barrido en su totalidad, que a su vez rebalso encima de Yungay provocandosu desaparición total.

9.2. EL TERREMOTO DE NAZCA DEL 12 DE NOVIEMBRE DE 1996

· Afectó una extensión territorial de 46,210 km2, de los departamentos de Ica, Arequipa, Ayacucho, Huancavelica.· El epicentro fue ubicado en el mar, frente a Nazca, con una magnitud 6.4 en la escala Richter.· Causó más de 100,000 damnificados; 624 heridos; 14 víctimas; 80% de las viviendas de adobe destruidas; 91

centros educativos afectados, 10 centros de salud afectados.

9.3. EL TERREMOTO DEL SUR DEL 23 DE JUNIO DEL 2001

· Afectó los departamentos de Arequipa, Moquegua, Tacna, Ayacucho y Apurímac.· El epicentro fue ubicado en el mar, cerca de Ocoña en el departamento de Arequipa, con una magnitud M= 6.9

en la escala Richter.· Una evaluación de los efectos del terremoto, se resume en la siguiente información:

Damnificados 219,420Desaparecidos 66Heridos 2,812Fallecidos 83Viviendas afectadas 37,576Viviendas destruidas 22,052



Estudio de Caso

Tema 4

Peligros de Origen Natural Generadospor Procesos en el Interior

de la Tierra

Capacidad

Conoce e identifica el procedimiento deldesarrollo de una Estimación de Riesgo

Contenido

IntroducciónCaso específico de peligros de origennatural generados por procesos en elinterior de la tierra


I N D E C I

I N D E C I







99



EVALUACIÓN DE RIESGOS EN EL POBLADO…..N°…………….

I.- DATOS DEL OBJETO DE LA EVALUACIÓN

Nombre.

Dirección.Distrito.Provincia.Departamento.Fecha

II.- REFERENCIAS.

Solicitante.Teléfono.Órgano Ejecutante.Fecha y hora de Inspección.

III.- OBJETIVO.

1.-Realizar la evaluación de riesgo del lugar ………., y determinar el nivel de afectación que pueda ocurrir en lapoblación e infraestructura por efectos de procesos de geodinámica externa.

2.-Verificar el origen de los Fenómenos geológicos (riesgo), determinar el lugar donde puede impactar el peligro (zonavulnerable) con relación a las viviendas, población e infraestructura.

3.-Realizar una visita conjunta con las autoridades locales a todos los sectores en riesgo y proponer recomendacionesy/o acciones inmediatas para controlar el fenómeno y/o mitigar el impacto negativo del mismo, reduciendo el riesgo yvulnerabilidad de la población.

IV.- PROFESIONALES PARTICIPANTES.

Participaron en esta evaluación de riesgos los Ings…………..

V.- DESCRIPCIÓN.

1. Antecedentes.* Con fecha 13 de noviembre de 2004, la Gerencia Regional de Recursos Naturales y Gestión delMedio Ambiente-Defensa Civil del Gobierno Regional de………., presenta un informe del centro poblado de …………….* El 30 de noviembre de 2004, el Presidente Regional de la Región ………, coordina con ……..

2. Acceso y Ubicación (Fig. 1).

Para llegar al poblado de ………………..se realizó el siguiente recorrido:

De a Km.Chiclayo Desv. Olmos 100.00Desv. Olmos …….. 80.00…………. Total 404.00.

El acceso, desde la ciudad de Chiclayo hasta Corral Quemado es por carretera asfaltada en buenas condiciones (6horas), de Corral Quemado hasta ………… es por una carretera afirmada, en buenas condiciones salvo los tramos endonde la carretera cruza las quebradas, el tiempo estimado de viajes en camioneta, es de 13 horas. El CentroPoblado ……………… con una población aproximada, de 3,180 personas (Censo poblacional de 2004),Probablepoblación damnificada……..

Sus coordenadas geográficas son:Latitud Sur = 6º 11’23”Longitud Oeste = 78º 19’39”Altitud = 1,824 msnm.





3. Geología de la zona:

(Descripción de los principales tipos de rocas y suelos)

4. Geomorfología

Antecedentes Históricos en la región, sobre daños por Impacto de Peligros Naturales. El 14 de mayo de

1928, ocurrió un terremoto catastrófico que ocasionó “el Mayor salto de tierras” en una longitud de 8 km. quealcanzó hasta el río Marañón.

En los años 1972, 1983, 1991 y el 5 de noviembre de 2004, debido a las intensas lluvias, fue manifiesta la erosiónregresiva en las riberas de los ríos y quebradas con los consiguientes deslizamientos de tierras.5. Descripción física morfológica de la ubicación del pueblo.

El pueblo se ubica en el ……………., con una topografía moderadamente inclinada hacia la quebrada Pangue (VistaNº 01). El área urbana del poblado …….. se desarrolla en una extensión de 17 hrs. con una longitud de 1,000m, yuna franja con ancho promedio de 170 m.

6. Actividades realizadas.

Los días, (15 y 16 de abril) con recorrido de toda el área de influencia al poblado de ……….

El primer día se realizo la evaluación de la parte alta del pueblo …………

El segundo día se formaron tres grupos de trabajo, que contó con la participación de los pobladores, con quienesse realizo una evaluación desde ………

En esta evaluación de riesgo, también se observo la construcción de una canaleta de drenaje, de concreto ciclópeode sección rectangular, con las siguientes dimensiones: 0.65 m de ancho por 0.55m de alto.

La construcción de esta canaleta de drenaje se ejecuta sin expediente técnico y con algunos defectos constructivoscomo son:

— No se observó juntas de dilatación a lo largo de la canaleta de drenaje (Vista Nº 6).— Reducido espesor en la losa de fondo, construido sobre un terreno sin compactar (Vista Nº 07).— Porosidad en las paredes laterales de la canaleta, que esta construido con concreto ciclópeo (Vista Nº 8).— Varios tramos de la canaleta tienen fuertes pendientes, en donde la acción erosiva del agua será muy intensa

(Vistas Nº 6 y Nº 8).

7. Descripción del proceso.

El deslizamiento de suelos es un fenómeno natural, lento, controlable y/o mitigable.En el área que nos ocupa, la sobresaturación de agua en los suelos y la falta de un sistema de drenaje pluvial en las callesdel centro poblado, además de la falta de un alcantarillado, pueden contribuir, iniciar y/o acelerar el proceso de deslizamiento.

En general los deslizamientos son causados por no remediar oportunamente condiciones desfavorables, además deco-existir condiciones preexistentes (geológicas, morfológicas, topográficas y climáticas) y por la acción del hombre(antrópica).

El talud del cerro ………. esta constituido por materiales de escombro y tierra vegetal, que se desplazan porgravedad hacia las quebradas, generando fracturamientos y deslizamientos diferenciados que podrán ir progresandoen número y en amplitud de sus grietas, si es que no se corrigen las causas.

La ocurrencia de un deslizamiento abrupto en el pueblo de ……… ES DE MODERADO A BAJO, la poblaciónes vulnerable a sus efectos, resultando un riesgo moderado, por lo que deben tomarse medidas estructurales y noestructurales para reducir el riesgo y la vulnerabilidad del pueblo de……...

Este deslizamiento es parte de un deslizamiento mayor, es la reactivación parcial de un deslizamiento antiguo, (Talcomo se observa desde el poblado de ……………) que alcanzo una gran extensión, con periodos de estabilidadaparente y que son alterados, por periodos de mucha actividad dinámica (Lluvias y/o sismos).



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Autoridades con quienes se efectuaron las coordinaciones:

Documentos proporcionados.

VI IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS

Peligros Naturales.

Los principales peligros que pueden generar desastre, con pérdidas de vidas humanas, daños a la infraestructuraexistente y producir alteraciones en el medio ambiente, son:

1.- Erosión regresiva o remontante en las quebradas, ocasionada por deslizamiento de tierras en los flancosy cabecera de la quebrada, debido al encauzamiento de las aguas pluviales hacia la quebrada, comoconsecuencia de la erosión del pie de talud de dichos flancos y/o profundización del cauce en la quebrada.

2.- Saturación generalizada de suelos, debido a las lluvias, fugas del sistema de agua, falta del alcantarilladodel desagüe y la falta de captación y derivación de varias filtraciones que ocasionan agrietamientos y/odeslizamientos, sub-superficial de la superficie.

3.- Geotectónico. El suelo donde esta establecido el pueblo de ………, esta constituido por limolitas, lutitasmicáceas, blandas, cuya roca “madre/Base” está representada por esquistos micáceos, filita del complejoMarañón, son rocas friables y de poca resistencia, con poca estabilidad en terrenos inclinados.

4.- Morfológico. El emplazamiento del poblado de …………., se encuentra en una superficie inclinada amoderadamente empinada.

5.- Meteorológicos. La temperatura media anual es de 20º C y la precipitación media anual es de ……… mm, en losmeses de alta pluviosidad la precipitación suele alcanzar los 850 mm en 24 horas, varia de moderada a intensa.

6.- Hidrológicos, La presencia de aguas subterráneas, suelos arcillosos, con terrenos inclinados originansuperficies de deslizamiento, que favorecen el deslizamiento de tierras.

Peligros Tecnológicos o generados por el hombre (Antrópicos).

7.- Deforestación, es un factor a considerarse, puede acelerar el proceso de la erosión de los suelos, desesta-bilizar el terreno y generar daños a la propiedad.

8.- Por falta de alcantarillado del sistema de desagüe y uso generalizado de silos.

9.- Por el Tipo de material de construcción de las casas, la mayoría de las viviendas construidas son dematerial rustico (tapial), se estima 600 viviendas, no cuentan con columnas de amarre y sobrecimientos quebrinden mas seguridad a las estructuras de la vivienda y protección de la humedad a las paredes.

10 - Antecedentes en la zona, Existen antecedentes de sismos y lluvias intensas en el área. En resumen: lospeligros potenciales son:

1. Erosión regresiva o montante en las quebradas2. Saturación generalizada de los suelos3. Geotectónico4. Morfológico5. Meteorológico6. Hidrológico7. Deforestación8. Por falta de alcantarillado9. Por el tipo de construcción de casas10. Antecedentes en la zona

6.1 Agrupación de los peligros potenciales, identificadosLos peligros potenciales identificados, pueden ser agrupados en:

Deslizamiento, inestabilidad 1,2,3,4,5,6,7.8 y 10 9/10 90.00%Saturación de suelos 2,5, 6 y 8 4/10 40.00%





Planificación y Control Urb. 3,4,6,8,9 y 10 6/10 60.00%Antecedentes 1,3,5,6 y10 5/10 50.00%

Rango del Peligro

76 – 100% Muy Alto51 – 75% Alto

26 – 50 % Moderado0 – 25% Bajo

VII.- VULNERABILIDAD:Durante la visita de Evaluación de Riesgos, se observo que se esta construyendo un canal de drenaje en la parte bajadel pueblo con la finalidad de captar las aguas y derivarlas a la quebrada ………, por otro lado, también se observo quese habían instalado sacos terreros en diversas calles y tramos del pueblo, a modo de canales de drenaje lo queevidentemente sirvió para canalizar y drenar las aguas de las lluvias, por razones de seguridad se requiere cambiar y/ o reemplazar y/o realizar mantenimiento a los sacos terreros existentes, porque contribuye a bajar su vulnerabilidadfrente a casos extremos de erosiones y drenajes (Vista Nº 9).

7.1 Análisis de vulnerabilidadEl estudio tiene por objeto llegar a determinar cuantitativamente la afectación que pueda ocurrir en la población einfraestructura, por los peligros identificados o determinar el lugar donde puede impactar el peligro (zona vulnerable)de la cual, se requieren datos cuantificados con relación al numero de viviendas (600), cantidad de población (3,180personas) y cantidad de infraestructura.

Se analiza el grado de vulnerabilidad de los elementos expuestos, a los potenciales peligros identificados.

7.1.1 Vulnerabilidad física La vulnerabilidad física relacionada con las características de las viviendas, ubicaciónfísica del pueblo de ……… y las condiciones actuales del tramo de la carretera …………….. que pasa por elpueblo, se califica como (VA).

EstructuralSegún lo descrito anteriormente y de acuerdo a los peligros identificados tenemos que el 80% de las viviendas del

pueblo de …………… son de material rustico (Tapial), se puede considerar que las estructuras físicas son altamentevulnerables a los peligros identificados, taludes inestables y construcciones de viviendas sin asesoramiento técniconos da una vulnerabilidad estructural alta. (VA)

LocalizaciónLas viviendas están construidas en una pendiente ubicada en el flanco sur de la línea de cumbre de los cerros…………………., localizado cerca de la cumbre (Vista Nº 1). Por la localización física de las viviendas del poblado de………., se califica como altamente vulnerables a los peligros identificados, debido a la mala calidad del suelo, estase considera alta (VA).

Calidad constructiva Por falta de planeamiento y control urbano se presenta una vulnerabilidad alta (VA).

Determinación general de la vulnerabilidad física.

Vulnerabilidad física

Vulnerabilidad Baja (1) Media (2) Alta (3) Muy Alta (4) Total

Estructural 80% 80%

Localización 80% 80%

Calidad Const. 80% 80%

Total 240%Rango de Vulnerabilidad

76 – 100% Muy Alto51 – 75% Alto26 – 50 % Moderado0 – 25% Bajo



103



Considerando los tres factores analizados para la vulnerabilidad física, calculamos la resultante, aplicando la formula:

Vf (física) = Suma de vulnerabilidades / Numero de vulnerabilidades

Vf Total = 12/3 = 4.0 Vulnerabilidad alta.

7.1.2 Vulnerabilidad social, económica, cultural y ecológica (Vs).Se desconoce la existencia de un Comité de

Defensa Civil, de igual modo, se desconoce que la población de ……………. este preparada para afrontar lospeligros potenciales existentes.El nivel cultural, servicios de salud y educación de la población, contribuye a que la población posea una capacidadde respuesta rápida y eficiente ante los desastres.

En consecuencia, la vulnerabilidad social, económica, cultural y ecológica es el 50% y es calificada comomedia (VM).

7.1.3 Vulnerabilidad Total (VT).La vulnerabilidad total resulta de la sumatoria de los porcentajes de los distintos tipos de vulnerabilidades devididoentre el número de vulnerabilidades multiplicado por sus correspondientes factores de ponderación.

Se adopta los siguientes factores de ponderación para la Vulnerabilidad física de 0.70, y para la Vulnerabilidadsocial, económica, cultural y ecológica de 0.30, resultando que la Vulnerabilidad total es de «Moderada a Alta»,(VM-VA).

Vf = 4.00 x 70% = 2.80Vs = 3.00 x 30% = 0.90

VT = 4.00 x 70% + Vs x 0.30 = 3.70 Vulnerabilidad Moderada a Alta

VIII - ESTIMACIÓN / EVALUACIÓN DE RIESGOS.Determinación de los niveles de riesgo – matriz de estimación de riesgo

8.1 Análisis de riesgo

El análisis de riesgo se obtiene con el empleo de los Gráficos: N° 1 y N° 2. De la relación de los peligros potenciales(identificados), asociados con sus correspondientes Vulnerabilidades,

Gráfico N° 1 Tabla de relación de niveles de peligros y vulnerabilidades

Gráfico N° 2 Tabla de niveles de riesgos

LEYENDA

PA

PM

PB

PN

VN VB VM VA

RIESGO NULO

RIESGO BAJO

RIESGO MODERADO

RIESGO ALTO

RIESGO INMINENTE





Analizando el riesgo según estos gráficos se deduce lo siguiente:

Deslizamiento, inestabilidad PM x VA RIESGO ….Saturación de suelos PM x VM RIESGO ….Planificación y Control Urb. PM x VA RIESGO ….Antecedentes PM x VM RIESGO ….

Considerando el análisis planteado se observa que la situación de mayores riegos se producen por:

Deslizamiento, Inestabilidad y Planificación - Control Urbano, por lo que las conclusiones y recomendaciones deberádirigirse en este sentido.

IX CONCLUSIONES.-

9.1 Con relación al pueblo de ……….

El pueblo de...…. esta afecta a deslizamientos, se ubica en el flanco sur de la línea de cumbre de los cerros………

La parte menos vulnerable a los deslizamientos es el extremo Este del pueblo,………….

La falta de una Planificación y Control Urbano, ha determinado que en el pueblo no exista servicio de alcantarilladoni un adecuado sistema de drenaje en sus calles, que permita canalizar sus aguas de lluvias y otros haciacolectores principales.

La zona tiene antecedentes de sismos y fuertes precipitaciones pluviales, que han provocado la activación de losfenómenos de deslizamiento de tierras y/o derrumbes en los flancos de las quebradas.

La Deforestación en el área, está acelerando el proceso de erosión y por ende favoreciendo al deslizamiento de suelos.

9.2 Con relación a las quebradas más próximas al pueblo de …….

Las quebradas………………., son las quebradas más próximas, sus “cabeceras” se ubican a 100 metros al…………….., estos sectores están siendo afectadas por la erosión regresiva o montante, con profundización delcauce y deslizamiento gravitacional de sus flancos o márgenes de las quebradas.

Se estima que la erosión regresiva o montante en los últimos años el avance registrado es de 15 metros/año, conimpacto inminente y negativo en las viviendas ubicadas en las proximidades de dichas quebradas y en lainfraestructura local (carretera de acceso).

X. RECOMENDACIONES.-

Las autoridades locales de …………deberán iniciar gestiones para coordinar, solicitar apoyo técnico-económicoante las autoridades Provinciales y Regionales a fin de reducir la vulnerabilidad del pueblo.

10.1 De orden estructural.

Con relación al pueblo de ………* En el campo deportivo del colegio ……………., construir un murete de tierra en el lado sur del campo, que sirvade contención y evite que las aguas inunden las instalaciones del colegio, la cuneta de drenaje deberáorientarse fuera de la zona del colegio.

* Reparar la tubería matriz del agua, que se ubica en las proximidades de la escuela, hay fuga permanente delagua, lo que origina la saturación de suelos y favorece el proceso de deslizamiento de tierras en esta área.

Solicitar a la Municipalidad provincial de ………:1.- Realice un Estudio Ejecutivo (Expediente Técnico) para establecer el sistema de drenaje pluvial integral del………, el mismo que deberá estar diseñado con gradientes apropiadas, para canalizar las aguas de lluvia hacialas quebradas existentes, (evitando las zonas muy vulnerables).



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2.- Con relación al actual canal de drenaje que esta en construcción, deberá ser parte del sistema general de drenaje delpueblo de ………….., corrigiendo las observaciones dadas, especialmente las referidas a contar con un expedientetécnico.Solicitar al Gobierno Regional…………:1.- Realice un Estudio Ejecutivo (Expediente Técnico) para la construcción del servicio de alcantarillado dedesagües.

2. Que se asigne al poblado de …………….., los recursos financieros necesarios para la ejecución de las obrasde drenaje pluvial y alcantarillado, considerándola como una obra de URGENCIA.

Con relación a las quebradas más próximas al pueblo de ……….

En las quebradas ………….., efectuar las siguientes acciones:

1.- En el tramo ……….Drenar, captar y canalizar con tuberías de polietileno las aguas provenientes de las filtraciones de este sector yademás construir a 10.00 mts agua arriba en la cabecera actual, un canal impermeabilizado en forma de “V”.Invertida de modo que las aguas se deriven fuera de la cabecera y que las aguas de la escorrentía discurran hacia loscostados.

2.- En la progresiva “0m + 200m”. (desde la cabecera hasta 200 m aguas abajo).Con apoyo de ……………, declarar como “área de reserva o de protección”, el área comprendida entre el eje dela quebrada + 30m a cada lado de la quebrada, de modo que permita iniciar trabajos de sostenimiento en lasladeras de los taludes, apartir del cauce de la quebrada, es decir, se iniciará la construcción de muros decontención con pircados de piedra, hasta una altura de 5.00 m a manera de “gradines” hasta llegar a sostener laparte alta del talud, de este modo permitirá estabilizar el talud de la quebrada en ambas márgenes.

3.- En la parte alta y media de la quebrada .Sellar con arcilla las grietas, rajaduras, de modo que se eviten las filtraciones directas del agua proveniente delas lluvias y aguas libres que puedan provocar deslizamientos, con la consiguiente desestabilización del talud.

4- En la quebrada ……….”.

Declarar “área de protección o de reserva” una extensión aproximada de 500 m de longitud (de la cabecerahacia aguas abajo) y 30 m a cada lado del eje de la referida quebrada.

5.- En los cauces de las quebradas.Siempre que haya una gran diferencia de nivel construir una empalizada de troncos a manera de “camada”o de rocas, para que se proteja el piso de una erosión violenta.

10.2 De orden No estructural.Con relación al pueblo de ………….Orientar su desarrollo urbano y extensión del pueblo en el futuro inmediato hacia el extremo Este del pueblo , esdecir………………., por ser la menos vulnerable a los deslizamientos.

Constituir el Comité de Defensa Civil, para organizarse y estar preparados para afrontar situaciones de emergenciacomo lluvias, deslizamientos, sismos y otros.

Solicitar a la Municipalidad provincial de ……………:Elaborar un plan maestro para el desarrollo urbano del poblado, evitando la expansión urbana en las zonas de riesgo.

Con relación a las quebradas próximas al pueblo de ……..La metodología descrita líneas arriba para la estabilización de taludes de quebrada, corresponde a una aplicaciónrealizada en…………….

10.3 Otros.1.- Con relación a la deforestación en el área, iniciar de inmediato un plan agresivo de forestación en convenio conel ……………. en el área de protección y/o reserva, con flora de rápido crecimiento y raíces profundas, estoayudará a controlar el proceso de erosión y mitigar los efectos del fenómeno de deslizamiento.





2.- Coordinar con la Comisión de Salud del CDDC de ……………… para que programe una campaña defumigación (se aprecia gran cantidad de zancudos) debido a la existencia de muchos charcos de agua, enprevención del brote del dengue u otras enfermedades.

XI ANEXOS

a) Plano de ubicación Nº 1b) Panel fotográfico.

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Sismos Peru, Riesgo, Cusco