ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS DE LICUEFACCIÓN ASOCIADAS AL SISTEMA DE FALLAS MAGALLANES-FAGNANO, TIERRA DEL FUEGO, ARGENTINA. M. Romina Onorato1,2, Andrea Coronato1,2, Ramiro López1 y J. Federico Ponce1,2 1
Laboratorio de Geomorfología y Cuaternario. CADIC-CONICET, Bernardo Houssay 200, Ushuaia, CP 9410.Tierra del Fuego.
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[email protected] 2 ICPRNA-Universidad Nacional de Tierra del Fuego.
/RVVHGLPHQWRVFRPRDUHQDV¿QDV\OLPRVVLQFRKHsión poseen una alta resistencia al corte, siendo capaces de soportar grandes cargas sin producirse alteraciones en su estructura interna. Sin embargo, ya sea SRU FDXVDV QDWXUDOHV R DUWL¿FLDOHV HVWRV PDWHULDOHV pueden perder resistencia cambiando su estado al de líquidos viscosos. Este mecanismo es denominado licuefacción o licuación de suelos (Allen 1982). El presente trabajo forma parte de un estudio geomorfológico y sedimentológico que comprende la extensión del tramo continental del sistema de fallas Magallanes-Fagnano (SFMF) en Tierra del Fuego. Corresponde a una región tectónicamente activa, inÀXHQFLDGDSRUHOERUGHGHSODFDV6XGDPpULFDDOQRUWH y de Scotia hacia el sur. Las estructuras sedimentarias que aquí se presentan fueron reconocidas en dos sitios a lo largo del área afectada por el sistema de fallas, cuyo rumbo promedio es de 290°N. En territorio argentino, el SFMF afecta al lago Fagnano a lo largo de casi 87 km en sentido oeste-este, y puede reconocerse, a lo largo de aproximadamente 68 km desde la costa orientaldel lago hasta la costa atlántica, por elementos morfotectónicos como escarpes de falla, cauces desplazados y/o controlados tectónicamente y lagunas. &RQHOREMHWLYRGHLGHQWL¿FDUHYLGHQFLDVGHSDOHRsismicidad en la región afectada por el SFMF, se realizó el relevamiento de los acantilados del margen sur del lago Fagnanoy varios sitios a lo largo de la traza de la fallaseleccionados a partir del análisis de imágenes satelitales. Se reconocieron estructuras de licuefacción en 2 sitios, el sitio 1 con sedimentos naturalmente expuestos en los acantilados sur del lago Fagnano y el sitio 2 HQDÀRUDPLHQWRVVLQFREHUWXUDYHJHWDOVLWXDGRVHQOD costa sur de la Laguna Udaeta,afectados ambos por HO 6)0) (O SHU¿O VHGLPHQWDULR GHO VLWLR HVWi FRPpuesto por till basal, con presencia de niveles glacioÀXYLDOHVLQWHUFDODGRVHQWUHQLYHOHVGHWLOO\SHTXHxDV cuencas lacustres compuestas por niveles de arcilla \ DUHQD PX\ ¿QD ODPLQDGDV \ PDVLYDV WDPELpQ LQtercalados en till. Estas secuencias corresponden a depósitos glacigénicos, resultado de los diferentes avances glaciarios que modelaron la región a lo largo
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del último ciclo glacial (Coronato et al. 2009, Ponce et al. 2014). El sitio 2, está ubicado 30 km al este del lago Fagnano, la secuencia sedimentaria posee en su base niveles alternantes de arcilla de color gris oscuro y claro, corresponden a un ambiente lacustre, hacia el techo es seguidapor estratos alternantes de arena de FRORU JULV RVFXUR \ DUFLOOD JULV FODUR¿QDOPHQWH OD VHFXHQFLDSRVHHHVWUDWRVDQWURSL]DGRVGHJUDYD¿QDGH color gris clarocon abundantes raíces de árboles, que en diferentes sectores aparecen quemados. La edad de estas unidades fue asignada al Holoceno (Onorato et al. 2015). Las estructuras de licuefacción observadasfueron agrupadas en dos tipos principales; inyecciones de arenas (Figura 1a) y cuerpos irregulares predominantemente arenosos (Figura 1b). El primer grupo muestra estructuras cuyas dimensiones varían de 8 a 50 cm de largo y de 0,5 a 6 cm de ancho. No poseen a escala visible estructuras internas tales como laminación ni clastos orientados. En general, son subverticales a verticales y están constituidas por arenas de tamaño medio a grueso. La procedencia inferida del material que rellena las estructuras es desde los QLYHOHVLQIHULRUHVKDFLDODSDUWHVXSHULRUGHOSHU¿O(O segundo grupo de estructuras tiene dimensiones variables, con medidas promedio de 35 cm de alto y 40 cm de ancho. Están rellenas por arenas de tamaño ¿QRPHGLR\JUXHVRHQDOJXQRVFDVRVSRVHHQJUDYDV ¿QDVGHKDVWDFP )LJXUDE 3DUDHVWHJUXSRGH HVWUXFWXUDV VLQ HVWUXFWXUD LQWHUQD GH¿QLGD OD SURFHdencia del material de relleno no es clara, pudiendo ser tanto desde los estratos superiores como desde los inferiores. Los agentes desencadenantes que dan origen a las estructuras de licuefacción pueden estar vinculados a procesos durante la depositación o a procesos externos, como por ejemplo terremotos (Owen 1987, Owen 1996, Audemard y De Santis 1991). Las estructuras que aquí se presentan son consideradas de origen sísmico, están situadas en un área sísmicamente activa, donde histórica e instrumentalmente se ha registrado actividad sísmica. La evidencia morfológica de actividad cuaternaria activa posee rasgos muy recientes, por ej. la escarpa creada por el terremoto de 1949, descripta por Schwartz et al. (2002) en el Lago Fagnano como un escarpe muy degradado, de entre 0,50 y 1 m. El bloque hundido de la falla posee árboles secos aún de pie, resultado de inundaciones y bloqueo de drenaje causados por el depósito de seiche asociado con el sismo de 1949. En el Río San Pablo, a unos 15 km de la cabecera del Lago Fagnano en sentido este, la escarpa mide de 5 a 11 m, con un bloque elevado hacia el norte que expone deSyVLWRVFXDWHUQDULRVÀXYLRJODFLDUHV\ODIRUPDFLyQGH niveles de terrazas sucesivas. Schwartz et al. (2002) LGHQWL¿FDURQJULHWDVWHQVLRQDOHVHQpFKHORQJUDEHQHV FRD[LDOHV\YDOOHV/DHYLGHQFLDHVWUDWLJUi¿FDSHUPLWH la interpretación de tres eventos sísmicos durante los
últimos 8ka (Schwartz et al. 2002), con un intervalo de recurrencia de 2-2.7ka. Recientemente, Costa et al. (2006) indicaron que las rupturasdebieron ocurrir al menos en dos eventos anteriores a 1949, durante los últimos 9 ka. Considerando que los sedimentos involucrados son susceptibles a lalicuefacción y que la región de estudio es afectada intensamente por la actividad tectónica del SFMF, se propone como origen probable de estas estructurassedimentarias de licuefacción a los terremotos de magnitud moderada-alta que afectaron Tierra del Fuego, durante los últimos 9 ka. Sin embargo elestudio en marcha sobre de los rasgos neotectónicos y paleosísmicos presentes en la región, así como el análisis micromorfológico de los rellenos de las estructuras permitirá obtener una más acabada GH¿QLFLyQGHORVDPELHQWHVGHVHGLPHQWDFLyQODGLDgénesis y la deformación post depositacional. Referencias Allen, J. 1982. Sedimentary structures.Their character and physical basis. El sevier Publishing Co. Developments in Sedimentology, 30B, I and II, 663 p. The Nederlands. Audemard, F.A., De Santis, F. 1991. Survey of liquefaction structures induced by recent mode rate earthquakes. Bulletin of the International Association of Engineering Geology 4: 5–16. Coronato, A., Seppälä, M., Ponce, F., Rabassa, J. 2009. Glacial geomorphology of the Pleistocene Lake Fagnano ice lobe, Tierra del Fuego, southern South America. Geomorphology, 112: 67-81.
Costa, C.H, Smalley, R. Jr., Schwartz, D. P, Stenner, H.D., Ellis, M., Ahumada, E.A. y Velasco, M.S. 2006. Paleoseismic Observations of an Onshore Transform Boundary: The Magallanes-Fagnano Fault, Tierra del Fuego, Argentina. Revista de la Asociación Geológica Argentina 61(4): 647-657. Onorato, M. R., Perucca, L. P., y Coronato, A. 2015. Estructuras de deformación en la laguna Udaeta, Tierra del Fuego: posibles evidencias de paleosismicidad. Libro de Resúmenes VI Congreso Argentino de Cuaternario y Geomorfología, 97-98.Tierra del Fuego. Owen, G. 1987. Deformation processes in unconsolidated sands. In: Jones, M.E.,Preston, R.M.F. (Eds.), Deformation of Sediments and Sedimentary Rocks: Geol. Soc.Spec. Publ., Geological Society of London, 29: 11–24. Owen, G. 1996. Experimental soft-sediment deformation structures formed by the liquefaction of unconsolidated sands and some ancient examples.Sedimentology 43: 279–293. Ponce, J., Federico, Borromei, A. M., Coronato, A., Rabassa, J., Onorato, M. R. 2014. Análisis sedimenWROyJLFR\SROtQLFRGHDÀRUDPLHQWRV3OHLVWRFHQRVGH la costa sur del lago Fagnano, Tierra del Fuego. Actas del XIX Congreso Geológico Argentino; Córdoba. Schwartz, D., Stenner, H., Costa, C., Smalley, R., Ellis, M., y Velasco, S. 2002. Rupturas asociadas a los sismos ms 7.8 de 1949 en Tierra del Fuego: investigaciones paleosismológicas iniciales. 15º Congreso Geológico Argentino, Actas 1: 136-138. El Calafate.
Figura 1.Tipos de estructuras de licuefacción; a) correspondientes al tipo inyecciones de arenas y b) correspondientes al tipo cuerpos irregulares predominantemente arenosos.
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