E Universidad y Ciencia | UNAN – Managua ESTUDIO SISMOTECTÓNICO DEL NOROESTE DE SAN RAFAEL DEL SUR 6 Resumen a investigación analiza las acciones sismotectó- Lnicas en un área del Noroeste de San Rafael del Sur para el ordenamiento físico del territorio. En el presente estudio se realizó la compilación y análisis de la información documental y cartográfica disponi- bles en el país y consultas a especialistas nicaragüen- ses; interpretación de modelos geo-estructurales del terreno, cálculo e interpretación de datos geológicos de campo usando equipos electrónicos y el análisis de sismos histórico-instrumentales con software ArcGis 9. Con esto se obtuvo la cartografía sísmica y geoló- gica a escala 1:30,000 del área estudiada. A su vez, se logró la zonación sísmica usando modelo numérico predictivo [0,015e0,868M/(R + 0,060e0,7M)1,09]. De igual manera, se obtuvo geometría espacial y roturas de fuentes sismo-generadoras locales usando software SUN-SYSTEM X-WIN 32. Asimismo, se lograron perfiles de suelo detallados y perfiles geológicos a escala vertical 1:600 y escala horizontal 1:1,000, y co- lumna estratigráficas a escala horizontal 1:10 y escala vertical 1:1000 usando AutoCad 2006. Finalmente se alcanzó la iconografía pormenorizada de caracterís- ticas geológicas in situ. A partir de los resultados ob- tenidos se concluye que las fallas geológicas ocultas constituyen la generatriz de sismos expresada en 24 eventos superficiales con profundidad menor a 8.9 Km. y magnitudes entre 2,7 º a 3,3 º Ritcher, forman- do 3 ejes de dirección Suroeste-Noreste y Norte-Sur vistos en terrazas de los ríos Jesús y Jordán. La densi- dad estructural para el área de interés es de 0.52 Km. /km2 para fallas geológicas y 0.29 Km./km2 fracturas tectónicas. Finalmente se revelan suelos frágiles ante intensidad sísmica entre 0.4 – 0.5g en El Tamarindo y Los Jaras, contrario a suelos arenosos firmes y es- tables de San Rafael del Sur, con efecto atenuador de 0,009 a 0,01g. Palabras Claves: sismo, geología, generatriz, magnitud Ingeniero Tupak Ernesto Obando Rivera, geólogo-investigador, Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales, [email protected] I.- INTRODUCCIÓN sta investigación se enmarca en una su- perficie de terreno (Ilustración 1), de 80 km2 al Noroeste del Municipio de San Rafael del Sur, a 46 Km. de Managua cuyo obje- tivo es analizar la sismotectónica para la plani- ficación física, y uso importante de esa región. Algunos trabajos realizados (GSHAP, 1999) consideran la zona con alta amenaza sísmica, e importante por su proximidad a la estructura activa Graben de Managua, en donde se esti- man 116 hab/km2 residentes en este lugar de interés turístico, comercial e industrial. Ilustración 1. LOCALIZACIÓN DEL ÁREA ESTUDIADA. ESCALA 1:37,000.
Universidad y Ciencia | UNAN – Managua II.- MATERIAL Y MÉTODO n la presente investigación de tipo descriptivo-analítico, de carácter retrospectivo y de corte trans- E versal, se aplicaron técnicas informática, y documental iconográfica, la observación y medición de campo usando equipos electrónicos, modelos matemáticos [0,015e0,868M/(R + 0,060e0,7M)1,09] y cartográficos a escala 1/50,000. Para obtener la información se procedió de la siguiente manera: 2.1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA Y FUENTES 2.2.1.- Equipo de campo DE DOCUMENTACIÓN Los instrumentos de campo empleados fueron Se revisasó y analizó información documental y martillo de geólogo, cinta métrica, lápiz y borra- cartográfica disponible en el país y consultas a dor, libreta de campo, cámara fotográfica, GPS especialistas nicaragüenses. 2.1.1.- Equipo de Oficina manual marca GARMIN eTrex Summit, y otros. Para comprobar la medición de parámetros y ubi- cación de elementos de interés geológico en sitios puntuales del área investigada se han tomado fo- Los instrumentos empleados en tarea de oficina tografías con cámara digital de 4.0 megapixeles de fueron borrador, lápices de colores, lápiz, mapas resolución marca OLYMPUS. topográfico y geológico a escala 1:50,000; docu- mentos escritos; uso e impresiones en computado- 2.3. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA IN- ra de algunos centros de servicios (por ejemplo, FORMACIÓN. bibliotecas). En esta fase se representaron los resultados a través 2.2. TRABAJO DE CAMPO En esta etapa se reconocieron evidencias físicas en el terreno (Ilustración 2) de la actividad sísmica ocasionada por fuentes sismo-generadoras loca- les, aprovechando las condiciones de accesibili- dad de los lugares como El Tamarindo, Los Jaras y terrazas fluviales de los ríos Jordán y Jesús. de mapas, gráficos, diagramas y otros. Se preparó cartografía sísmica de detalle usando programa informático del sistema de información geográfi- ca (SIG) como ArcGis 9. A su vez, se emplearon programas de Microsoft Office como Word y Excel para la elaboración del documento final. 2.4. ELABORACIÓN DEL INFORME Esta fase consistió en la elaboración de un docu- mento final siguiendo pasos antes mencionados, obtenidos del trabajo geológico de campo y tareas de oficina con sus respectivos mapas, gráficos, diagramas, análisis de la situación, conclusiones y recomendaciones. Registro Fotográfico del sitio estudiado. Ilustración 2 DOCUMENTACIÓN ICONOGRÁFICA LOCAL 7
Universidad y Ciencia | UNAN – Managua III.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN os resultados del mapa (Ilustración 3) de epi- Lcentros y estructuras geológicas para el área estudiada presentan zonas con actividad tectóni- ca alta en las comunidades Tamarindo, Los Jaras y Gutiérrez Norte. Estos lugares están alojados en tres planos de esfuerzo sísmico, dos de dirección Noreste-Suroeste y uno Norte-Sur. En el área de estudio se señalan epicentros de sis- mos con magnitudes de 0 a 3 º Ritcher con pro- fundidades 0- 3 km, capaces de ocasionar me- noscabos en viviendas locales de exigua calidad sismo-resistente, debido a los pobres materiales empleados y la tipología constructiva. En el territorio investigado se presentan dos tipos de roturas en el terreno (Ilustración 3) acompa- ñados de desplazamientos en el suelo (fallas geo- lógicas) diferenciada una de otra por sus compo- Ilustración 3. nentes de movimiento, uno de tipo vertical y otro MODELO SISMOTECTÓNICO LOCAL horizontal con evidencia impresa en afloramien- tos rocosos y terrazas fluviales de los ríos Jesús y Jordán. Estos resultados confirman lo enuncia- do por varios especialistas como Segura (2005), quien valora San Rafael del Sur y sus alrededo- res como zona de baja sismicidad superficial con más de 30 años de inactividad. Segura sugiere un comportamiento anómalo reconocido instrumen- talmente entre los años 2000-2002. De acuerdo con el mapa de zonación sísmica (Ilustración 4) se señalan valores de intensidad sísmica alta sobre todo en las comunidades El Ta- marindo y Los Jaras, en donde la consistencia del suelo blando y frágil comprendido entre 0,4 a 0,5 grados de gravedad (g), y mediciones bajas en la intensidad del movimiento sísmico, particular- mente, en la Municipalidad de San Rafael del Sur con valores entre 0,009 a 0,01 grados de gravedad1 (g) debido a la consistencia física de suelo firme y estable. De igual manera se presentan en el área de interés evidencias físicas impresas en rocas, tales como fracturas y flexuras de material geo- Ilustración 4. lógico, deslizamiento, microfallamiento tectónico, ZONACIÓN SÍSMICA LOCAL 8
1 2 Universidad y Ciencia | UNAN – Managua entre otros. A su vez, se presentan en el lugar de estudio edi- ficaciones físicas, ocupadas mayormente por viviendas fa- miliares construidas con techo de zinc, paredes de bloque de concreto o minifalda (concreto de manera) y piso de tierra, embaldosado o ladrillado tradicional. Finalmente se obtuvo geometría espacial y roturas del suelo a través de programa informático SUN-SYSTEM X-WIN 32, un software con aplicación en ambientes sísmicos. Uno de tantos ejemplos de soluciones gráficas obtenidas en este estudio con este software se presenta en la Ilustración 5. IV.- CONCLUSIONES Ilustración 5. MECANISMO GEOMÉTRICO DE ROTURA DE FALLA GEOLÓGICA ESPECÍFICA partir del análisis de los resultados se Aconcluye que: a).- La principal fuente sismo-generadora local reconocida lo constituye falla geológica con des- plazamiento horizontal y vertical del suelo, pero sus vectores de movimiento superficial son exi- guos en el terreno; b).- 24 sismos perpendiculares y superficiales recientes menores de 8 km de pro- fundidad con magnitudes entre 2,7 a 3,3 º Ritcher capaces de ocasionar menoscabos en viviendas locales de exigua calidad sismo-resistente debido a materiales empleados y tipología constructiva; c).- El sitio es afectado por 3 ejes de dirección de esfuerzos, dos Suroeste-Noreste y uno Norte-Sur cuya actividad está impresa en afloramientos de rocas y terrazas de Ríos Jesús y Jordán; d).- La densidad estructural para el área de interés, es de 0.52 km/km2 para fallas geológicas y 0.29 km/ km2 fracturas tectónicas; e).- Se revelan con la aplicación de modelo predictivo [0,015e0,868M/(R + 0,060e0,7M)1,09], suelos de textura arcillo-limosa frágiles, sueltos o aluviales sin consolidar con in- tensidad sísmica entre 0.4 – 0.5g en El Tamarindo V.- AGRADECIMIENTO A Máster Sismológo Fabio Segura Mojica, por su valiosa colaboración profesional en el desarrollo de esta investigación. VI.- REFERENCIAS 1.)- Instituto Geográfico Nacional (1971). Mapa geológico cuadrángulo “San Rafael del Sur, a escala 1:50,000”. Managua. Instituto Geográfico Nacional. 1era edición. 2.)-Zapa- ta, R. y Duarte, M. (1985). Riesgo sísmico para “Ampliación de la planta de Cemento” en San Rafael del Sur. Managua. SGN. 1era edición g: Componente vertical de la aceleración del suelo igual a 980 cm./s2 Densidad estructural = (? longitud de cada segmen- to de estructura geológica)/ Área de estudio (km2 y Los Jaras con niveles altos de Peligro Sísmico, contrario a suelos de textura arenosa firmes y es- tables de San Rafael del Sur , Los Gutiérrez Norte y Sánchez Norte con efecto atenuador de 0,009 a 0,01g con niveles bajos de Peligro Sísmico. 9