Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-1

4.1.3 GEOLOGÍA

En este capítulo se describe las principales características geológicas del área de estudio, resaltando el tipo de litología existente. Asimismo se describen los niveles de estabilidad frente a los agentes de geodinámica externa, realizando una zonificación, lo cual favorecerá a la identificación de áreas vulnerables durante la ejecución del proyecto. Esta evaluación se desarrolla teniendo como base la información publicada por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico - INGEMMET, la misma que fue verificada y actualizada durante la etapa de campo, además mediante el análisis de laboratorio se evalúan las características geotécnicas de los suelos existentes.

4.1.3.1 ESTRATIGRAFÍA

En esta sección se describe en forma resumida la columna estratigráfica del área en estudio, la cual se halla conformada por depósitos inconsolidados del Cuaternario. A continuación en el Cuadro 4.1.3-1 se detallan las características litológicas de estas unidades.

Cuadro 4.1.3-1 Columna estratigráfica

Era Sistema Serie Unidad Estratigráfica Símbolo Litología

Ceno- zoica Cuaternario

Holoceno

Depósito eólico del holoceno Qh-e Arenas eólicas de origen marino

Depósito marino del holoceno Qh-ma Arenas, gravas finas y gruesas

sueltas

Depósito aluvial del holoceno Qh-al

Arenas medias y gruesas, cantos medianos y gravas finas y gruesas

Pleistoceno Depósito marino del pleistoceno Qp-ma

Arenas con horizontes salinos, gravas finas y. gruesas, algo de bolonería

A continuación se realiza una breve descripción de estas unidades y en el Mapa 4.1.3-1 se representa la distribución de las unidades geológicas del área de estudio.

4.1.3.1.1 Depósito eólico del holoceno (Qh-e)

Son acumulaciones de arena depositados por el viento sobre las extensas planicies que conforman la penillanura costera. Ocurren como mantos de arena de unos pocos metros de espesor o como dunas tipo barján, aisladas, sobrepuestas o alineadas, en constante migración, describiendo ondulaciones locales. Las arenas son de grano medio a grueso y de color gris oscuro por su contenido de minerales ferromagnesianos o arenas finas cuarzosas de color más claro y de mayor movilidad. En el área donde se desarrollará el proyecto, esta unidad litológica se desarrolla en la extensa planicie, distribuida mayormente en la parte norte y este del área de estudio. En el área existe una serie de depósitos eólicos, los más antiguos conforman extensos mantos de arena de escaso espesor que no pasan de un metro de profundidad en las áreas de mayor acumulación. Las arenas son de grano grueso y color gris oscuro, debido a su alto contenido de

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-2

ferromagnesianos. Estos depósitos presentan generalmente, una superficie ondulada. En la actualidad son estáticos o con poca movilidad y ocupan las partes planas del área de estudio. Otro tipo de depósitos identificados en la zona durante la etapa de trabajo lo constituyen grandes bancos de conchas de abanico y caparazones de otras especies marinas. Se encuentran depositados cerca al litoral, próximos a las instalaciones de la nueva planta, formando acumulaciones de una capa con un grosor de 0.5 a 2 m. En el mapa 4.1.3-1 se encuentra la distribución de las unidades geológicas en el área de estudio.

4.1.3.1.2 Depósito marino del holoceno (Qh-ma)

A lo largo del litoral en el área de estudio, constituyendo terrazas marinas recientes con formas poco definidas, se exponen depósitos cuaternarios marinos recientes. Su distribución está bastante restringida mayormente en zonas cercanas a la bahía de Paracas y frente a la Planta de Fraccionamiento. Litológicamente están constituidos por bolones y gravas gruesas sueltas y en algunos sectores por acumulaciones de arenas intercaladas con gravas redondeadas. Estos depósitos se ubican a lo largo del litoral y son modelados por la acción marina. El grosor de estos depósitos varía de pocos centímetros a varios metros, siendo los extremos internos de las bahías los lugares más propicios para su emplazamiento. En el área de estudio estos depósitos abarcan los bordes próximos a la carretera Pisco-Paracas.

4.1.3.1.3 Depósito aluvial del holoceno (Qh-al)

Son acumulaciones fluviales de materiales sueltos o poco consolidados de naturaleza heterogénea. Están conformados por gravas gruesas redondeadas, cubiertas por una matriz areno-limosa, que se depositaron durante el Holoceno. Se ha identificado en el sector norte del área, en dirección a la ciudad de Pisco, con espesores medios, donde actualmente se desarrolla agricultura en pequeña escala. En el perfil litológico se han mapeado suelos gravosos de clastos redondeados y bien graduados. La matriz es arenosa, medianamente densa y posee una litología muy heterogénea con 15 a 20% de cantos y bolos de hasta 30 cm. Estos clastos fueron depositados por el cono de deyección del antiguo cauce (paleocauce) del río Pisco, los cuales se encuentran próximos al área de estudio. Según sondajes geofísicos efectuados en anteriores estudios (Elmer Martínez Gonzáles, 1981), estos depósitos aluviales tienen grosores de 20 a 50 m en promedio y constituyen el acuífero donde se almacena el agua subterránea explotada por las industrias y parceleros de la zona.

4.1.3.1.4 Depósito marino del pleistoceno (Qp-ma)

Ocupando gran parte del área de estudio, donde será implementada la nueva planta industrial, se ha identificado un paquete subsuperficial conformado por bolonería y gravas gruesas inconsolidadas envueltas en matriz mayormente arenosa y cementada por horizontes salinos (comúnmente denominado caliche). Estos depósitos fueron acumulados durante el pleistoceno en contacto con la formación Pisco, sin embargo el levantamiento rápido que tuvo en esta época la cordillera de la costa, favoreció la estabilización de estos depósitos conformado grandes planicies cubiertas superficialmente por depósitos eólicos discontinuos.

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-3

En el perfil de las calicatas abiertas durante la verificación de campo, se pudo confirmar la poca consolidación, definida mayormente por el alto contendido de material grueso redondeado, determinando un alto grado de permeabilidad. Sin embargo para fines de cimentación puede soportar determinada carga, si se considera la presencia de material lítico grueso con cierto nivel de clasificación, pero se debe considerar asimismo la presencia de horizontes salinos.

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PARACAS

SAN ANDRÉS

CARR

ETER

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RICA

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A Lim

a

A Lim

a

A Ica

CARR

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SCO-

PARA

CAS

CARRETERA PUNTILLA-PARACAS

100

50

75

75

25

25

50

10

5

5

10

Qh-e

Qp-ma

Qh-e

Qh-al

Qh-ma

Qh-e

Qh-al

Qh-e

Qp-ma

Qh-e

20

OCÉANO PACÍFICO

TUPACAMARUINCASANANDRÉS

PARACAS

PISCO

ACEROS AREQUIPA

MINSUR

Planta deFraccionamiento

LNG PLUSPETROL

AEROPUERTO

PISCO

SAN LUIS

COUSA LASPALMAS

SANTAMARIA

SANHILARION

EL ARENAL

PAMPADE OCAS

LA PALMILLA

LASPALMERAS

APUPISTEDE ANTILLA

LA YESERA

SANEUSEBIO

SAN ANDRESDEL VALLECASA

BLANCA

BELLAVISTA

SANTALUISA

PAMPADE OCAS

EL BOSQUE

PEÑA

PAMPLONA

SANTABEATRIZ

Muelle Tasa

Muelle Austral

Muelle Sipesa

C-1C-2

362000

362000

364000

364000

366000

366000

368000

368000

370000

370000

372000

372000

374000

374000

376000

376000

8470

000

8470

000

8472

000

8472

000

8474

000

8474

000

8476

000

8476

000

8478

000

8478

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8480

000

8480

000

8482

000

8482

000

MAPA DE GEOLOGÍAY PUNTOS DE MUESTREO

Fecha: Mapa:Proyecto:Diciembre, 2009IND-1214

Elaborado por:4.1.3-1

Fuente: Infomación Base Cartográfica - IGN, INEI, MTC. Actualización - Walsh Perú 2008

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Y SOCIALPROYECTO NITRATOS DEL PERÚ

S A N

A N D R É S

S A N

A N D R É S

S A N

A N D R É S

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S A N

A N D R É S

S A N

A N D R É S

Proyección UTM - Datum WGS 84, Zona 18 S

0 1 20.5Km

Escala 1:50,000

SIMBOLOGÍA

Relieve

BatimetríaCurvas de nivel

Curvas Batimétricas

Área de Influencia DirectaÁrea de influencia Indirecta

Zona industrialAeropuerto

Vía Asfaltada

Ruta TGPMuelles

Reserva Nacional de ParacasZona de amortiguamiento

Áreas Natural Protegida10

25

Centro Poblado

Límite Distrital

Zona Urbana

Capital de Distrito

Área de Influencia Marina Directa

Red Vial

Vía AfirmadaTrocha Carrozable

Puntos de Muestreo de GeotecniaLEYENDA

Norte EsteC-1 8475748 370953C-2 8475474 367488

CalicataCoordenadas

ERA SISTEMA SERIE UNIDAD ESTRATIGRÁFICA SÍMBOLO LITOLOGÍA

Depósito eólico del holoceno Qh-e Arenas eólicas de origen marino

Depósito marino del holoceno Qh-ma Arenas, gravas finas y gruesas sueltas

Depósito aluvial del holoceno Qh-al Arenas medias y gruesas, cantos medianos y gravas finas y gruesas

Depósito marino del pleistoceno Qp-ma Arenas con horizontes salinos, gravas

finas y gruesas, algo de boloneria

CENO

ZOIC

O

Cuate

rnari

o

Holoc

eno

UNIDADES GEOLÓGICAS

Qh-e

Qh-ma

Qh-al

Qp-ma

OCÉANO PACÍFICO

ICA

PISCO

PISCO

HUMAY

INDEPENDENCIA

PARACAS

SAN ANDRES

SANCLEMENTE

TUPAC AMARU INCA

ISLASReserva Nacional Paracas

360000

360000

380000

380000

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8460

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8480

000

8480

000

MAPA DE UBICACIÓN

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-5

4.1.3.2 SISMOTECTÓNICA REGIONAL

Localmente, la zona de estudio se ubica en una región de elevada actividad sísmica, donde se puede esperar la ocurrencia de sismos de gran intensidad durante la vida del proyecto. La actividad sísmica del área se relaciona con la subducción de la placa oceánica bajo la placa continental sudamericana, la misma que se realiza con un desplazamiento aproximado del orden de diez centímetros por año, ocasionando fricciones de la corteza, con la consiguiente liberación de energía mediante sismos, los cuales son más violentos cuando menos profundos son en su origen. El área de interés de este proyecto, según su posición litoral, resulta ubicada en una zona de alto riesgo sísmico, tanto por la frecuencia de los movimientos, como por la severidad de ellos debido a su ocurrencia a escasas profundidades de la corteza. Las ondas sísmicas son especialmente sensibles y destructivas sobre acumulaciones eólicas. En estos depósitos, las ondas podrían provocar aglutinación y compactación, en un proceso de movimiento en masa llamado licuefacción de arenas, siempre en cuando se combinen con una situación de poca cohesión del estrato, baja permeabilidad y baja densidad (que genera una alta presión de poros).

4.1.3.2.1 Sismicidad histórica en el área

Silgado (1978) realizó la más importante descripción ordenada de la historia sísmica del Perú. Desde el siglo XVI hasta el siglo XIX sólo se reportan los sismos sentidos en las principales ciudades. Del análisis de la historia sísmica del área donde se desarrollará el proyecto, se observa que la actividad sísmica está asociada principalmente al fenómeno de subducción de la placa de Nazca y a la actividad tectónica en la zona continental. En la porción oceánica frente a las costas del departamento de Ica, se observa un área de alta concentración de eventos sísmicos superficiales, es decir con profundidad focal (hipocentro) menor a los 70 km. La Figura 4.1.3-1 muestra las intensidades macrosísmicas de la costa central del Perú y los Cuadros 4.1.3-2 y 4.1.3-3 presentan las características sísmicas y la relación entre intensidades y aceleración sísmica para la costa central.

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-6

Figura 4.1.3-1 Intensidades macrosísmicas de la región centro-occidental del Perú

Fuente INDECI

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-7

La sismicidad tiene distintas repercusiones según el medio geológico que se trate, particularmente en función de la naturaleza litológica y compactación de los materiales presentes en la zona evaluada. En tal sentido cabe destacar que, considerando el alto nivel de riesgo sísmico de las formaciones cuaternarias no consolidadas, son las acumulaciones eólicas y coluviales las más inestables. La primera, porque una vibración sísmica de regular intensidad daría lugar al fenómeno conocido como “liquefacción de arenas”, la misma que sería incluso de mayor gravedad si es que la napa acuífera se hallara muy cerca de la superficie; las segundas, debido a su inclinación y poca cohesión, además de que, por cubrir normalmente los macizos rocosos, sufren el efecto de la refracción de las ondas sísmicas que estos ocasionan, incrementando la intensidad de las sacudidas.

Cuadro 4.1.3-2 Características sísmicas de la costa central

Lugar de Análisis Aceleración Máxima (g)* Aceleración Efectiva (g)* Aceleración (g) Para el Análisis Seudo-estático

ANCÓN (-77.16 – 11.75) LURÍN (-76.82 – 12.21) CHILCA (-76.67 – 12.44) CAÑETE (-76.34 – 13.03 CHINCHA (-76.09 – 13.36 PISCO ICA

0.45 0.44 0.43 0.44 0.43 0.44 0.50

0.34 0.33 0.32 0.33 0.32 0.33 0.39

0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22

(*) Para 475 años de período de retorno.

Cuadro 4.1.3-3 Relación entre intensidades y aceleraciones sísmicas para la costa central

Intensidad (Mm) Aceleración (cm/seg2) III 4 IV 8 V 25 VI 140 VII 460 VIII 488

Fuente: Berrocal (1974)

4.1.3.3 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS

Con la finalidad de evaluar las características geotécnicas de los suelos en los diferentes horizontes litológicos evaluados del área de estudio, se ejecutaron dos calicatas de las que se tomaron muestras para ser analizadas en laboratorio. Los parámetros generales analizados son: Clasificación de Suelos SUCS: Es un sistema que agrupa los suelos en tres grandes conjuntos, los que a su vez se dividen en quince grupos que se designan por letras. Estos reflejan la magnitud del límite líquido, la fracción textural predominante y el mejor o peor equilibrado de la curva granulométrica investigada. Límites de Atterberg: Son los límites utilizados para caracterizar los suelos en relación con la plasticidad. De ellos, interesan los siguientes:

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-8

• Límite plástico (LP): Es el contenido de humedad en el cual el suelo cambia del estado semisólido al estado plástico.

• Límite Líquido (LL): Es el contenido de humedad al cual un suelo pasa del estado líquido a uno plástico.

• Índice de Plasticidad (IP): Es la diferencia numérica entre el límite líquido y el límite plástico, indica la magnitud del intervalo de humedades en el cual un suelo posee consistencia plástica.

Resultados

La ubicación de las calicatas se detalla en el Cuadro 4.1.3-4. Asimismo, en el Mapa 4.1.3-1 se encuentra su ubicación en el área de estudio.

Cuadro 4.1.3-4 Ubicación de calicatas

Calicata Muestra Prof.(m) Coordenadas UTM (WGS 84, 18L)

C – 1 G -1 (horizonte medio) 0.60-0.98 8 475,748 370,953 C – 1 G -1 (horizonte inferior) 0.98-1.50 8 475,748 370,953 C – 2 G -2 (horizonte superior) 0.20-1.40 8 475,476 367,483

Fuente: Walsh Perú S.A. Muestra G-1 (horizonte medio): Fue tomada en la calicata 1 cerca de Aceros Arequipa, con un espesor de muestreo de 40 cm, corresponde a un horizonte de arenas gruesas bien clasificadas color gris oscuro con cierto nivel de humedad y presencia de gravilla. Fue clasificada como suelos SP-SM que indica la presencia de arenas medias a gruesas con baja compresibilidad y expansión; la permeabilidad es buena y presenta baja resistencia a la cizalladura. Su capacidad portante es baja a moderada. Muestra G-1 (horizonte inferior): Se tomó sobre la misma calicata pero en un horizonte inferior, tuvo un espesor de 50 cm, sobre un paquete de arenas finas con algo de limos y fuerte presencia de humedad color pardo rojizo con presencia de óxidos de fierro. Fueron clasificados como suelos SM, indicando una predominancia de arenas finas con baja compresibilidad y expansión, moderada permeabilidad. Su capacidad de resistencia para obras es baja a regular. Muestra G-2 (horizonte superior): Esta muestra fue tomada en la calicata 2, cerca de la planta de fraccionamiento, tuvo un espesor de 1.20 m, sobre un paquete de material grueso con matriz arenosa gruesa color pardo grisáceo. La muestra fue clasificada como suelos SP indicando la presencia de arenas mal clasificadas con pocos elementos finos que pasan la malla 200. Presenta una casi nula compresibilidad y expansión, con buen drenaje y alta permeabilidad. Debido al contenido de material grueso presenta una buena resistencia a la cizalladura y muy baja compresibilidad. Su capacidad de resistencia para obras es moderada. El Cuadro 4.1.3-5 muestra los límites de consistencia de los suelos. Además, en el Anexo 3.1.3-1 se muestran los resultados de laboratorio.

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-9

Cuadro 4.1.3-5 Límites de Consistencia y Clasificación SUCS

Muestra LL (%) LP (%) IP (%) Clasificación SUCS Nombre de Grupo

G-1(h. med.) NP NP --- SP-SM Arenas medias a gruesas G-1(h. inf.) NP NP --- SM Arenas finas a medias G-2(h. sup.) NP NP --- SP Arenas gruesas

Fuente: Universidad Católica, Dpto. Ingeniería, octubre 2008 - LL = Límite Líquido, LP = Límite Plástico, IP = Índice Plástico.

4.1.3.4 GEOLOGÍA HISTÓRICA

La historia geológica de la región se inicia con la deposición en una cuenca oscilante localizada entre la Cordillera de la Costa y las estribaciones andinas, de los materiales sedimentarios y volcánico-sedimentarios del Jurásico y Cretáceo. Luego de esta etapa sedimentaria, ocurre durante el cretáceo tardío el primer evento del ciclo geotectónico andino (fase Peruana) que levanta a niveles moderados el bloque rocoso andino y con el cual se inicia la intrusión del batolito de la costa, cuyos afloramientos sobresalen alrededor de la zona de estudio. En tiempos terciarios y durante una etapa de transgresiones marinas, se depositan en una amplia cubeta los sedimentos arenosos tobáceos que caracterizan la formación Pisco. La tercera y última etapa del ciclo geotectónico andino (fase Quichuana), acaecida durante tiempos plio-pleistocenos, pliega y levanta moderadamente el bloque rocoso de la vertiente occidental, conformándose el relieve colinoso de las estribaciones andinas. Este levantamiento viene acompañado de una intensa denudación y acelerada disección, lo que da lugar a que los ríos interandinos establezcan definitivamente sus cursos, como es el caso del río Pisco. Correlativamente, se produce, como consecuencia de las glaciaciones que afectan las partes más elevadas de la cordillera, un extenso aluvionamiento en la planicie costera. En tiempos modernos y en condiciones climáticas áridas se depositan los materiales eólicos y aluviales que cubren esta parte de la costa y, posteriormente, un lento levantamiento neotectónico localizado hacia la parte occidental de Ica, que configura amplias planicies donde sobresalen considerables depósitos de origen marino.

4.1.3.5 GEOLOGÍA ECONÓMICA

Las condiciones físicas descritas en el área, conducen a estimar limitados niveles de potencial económico con fines de explotación metálica y no metálica. Sin embargo, considerando la importancia de depósitos inconsolidados que pueden ser aprovechados con fines de construcción se puede mencionar importantes volúmenes de gravas, bolonería y arenas eólicas que deben ser evaluadas.

4.1.3.5.1 Gravas y material grueso

En todo el ámbito del estudio y con una cobertura superficial de arenas eólicas, existe un considerable potencial de gravas y bolonería de origen marino; están constituidos por litología variada, predominando rocas de origen ígneo y metamórfico, posiblemente derivados de la erosión de afloramientos correspondientes a la cordillera de la costa. En las calicatas abiertas se ha notado una incipiente consolidación cementado con arenas sueltas y horizontes salinos con concentración variada, siendo fácilmente aprovechables por su buena consistencia y accesibilidad.

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Estudio de Impacto Ambiental y Social Proyecto Nitratos del Perú 4.1.3-10

4.1.3.5.2 Arenas

Las arenas tienen mayor concentración hacia el sector norte y este del área. Se presentan formando mantos discontinuos con orientación definida a favor de las corrientes de aire; tienen granulometría media a gruesa y por encontrarse en zonas planas y de fácil acceso, pueden ser aprovechables para la industria de la construcción.

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