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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016) 4° Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016 Memorias La inestabilidad de Laderas apoyada por cartografía geológica y estudios de teledetección Rosaura Ocampo Balleza (Becario) Universidad Autónoma de Guerrero Unidad Académica de Ciencias de la Tierra Programa de Verano Uagro [email protected] Área en la que participa: I Físico Matemático y Ciencias de la Tierra Dr. Víctor Hugo Garduño Monroy (Asesor) Profesor- Investigador de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo [email protected] Resumen A nivel mundial el número de víctimas y daños en desastres por fenómenos naturales ha ido incrementándose cada vez más. El 14% de las víctimas de catástrofes naturales son atribuidas a la inestabilidad de laderas. Existen factores que influyen en la inestabilidad de los deslizamientos, siendo estos condicionantes y detonantes. Los primeros dependen de las características intrínsecas de las laderas, y los segundos, dependen de las condiciones climáticas regionales, aunado a ello se suma el grado de impacto o deterioro ocasionado por las actividades del hombre. Los procesos de remoción en masa rotacional ubicado dentro de la margen sur del Lago de Cuitzeo, Michoacán tuvieron el escenario de fallas normales, características morfológicas y topográficas que pudieron condicionar el deslizamiento. Sin embargo, fue el movimiento tectónico de la falla Chehuayo, parte del sistema de fallas Morelia-Acambay, el factor que detono la ocurrencia de este proceso. Palabras Clave: Proceso de remoción en masa, Topográficas, Sistema de fallas Morelia-Acambay

La inestabilidad de Laderas apoyada por cartografía ...tlamati.uagro.mx/t7e2/89.pdf · inestabilidad de laderas. Existen factores que influyen ... procesos externos los que se encargan

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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016

Memorias

La inestabilidad de Laderas apoyada por cartografía geológica y

estudios de teledetección

Rosaura Ocampo Balleza (Becario)

Universidad Autónoma de Guerrero

Unidad Académica de Ciencias de la Tierra

Programa de Verano Uagro

[email protected]

Área en la que participa: I Físico Matemático y Ciencias de la Tierra

Dr. Víctor Hugo Garduño Monroy (Asesor)

Profesor- Investigador de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

[email protected]

Resumen

A nivel mundial el número de víctimas y daños en desastres por fenómenos naturales ha ido

incrementándose cada vez más. El 14% de las víctimas de catástrofes naturales son atribuidas a la

inestabilidad de laderas. Existen factores que influyen en la inestabilidad de los deslizamientos,

siendo estos condicionantes y detonantes. Los primeros dependen de las características intrínsecas

de las laderas, y los segundos, dependen de las condiciones climáticas regionales, aunado a ello se

suma el grado de impacto o deterioro ocasionado por las actividades del hombre.

Los procesos de remoción en masa rotacional ubicado dentro de la margen sur del Lago de Cuitzeo,

Michoacán tuvieron el escenario de fallas normales, características morfológicas y topográficas

que pudieron condicionar el deslizamiento. Sin embargo, fue el movimiento tectónico de la falla

Chehuayo, parte del sistema de fallas Morelia-Acambay, el factor que detono la ocurrencia de este

proceso.

Palabras Clave: Proceso de remoción en masa, Topográficas, Sistema de fallas Morelia-Acambay

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Introducción

Las causas principales de las deformaciones que sufre la superficie de la Tierra, se pueden agrupar

en dos principales grupos: endógenas y exógenas. Según Lugo (1986), son tres tipos principales de

procesos externos los que se encargan de la nivelación de la superficie terrestre: el intemperismo,

la erosión y la acumulación. Especialmente la erosión, como complemento de la intemperización,

es el proceso de separación y transporte de rocas y suelos, por la acción de agentes de transporte

como el agua, el hielo, el mar, el viento, el hombre y los procesos de remoción en masa. (Monroy,

2004)

Pero, ¿Qué es un proceso de remoción en masa?

También llamados deslizamientos de ladera y procesos gravitacionales, podemos definir un

deslizamiento de tierra como el movimiento de roca, detritus, o suelos, pendiente abajo causado

por la acción de la gravedad, donde los movimientos sísmicos, la alteración hidrotermal, la litología

y precipitaciones en exceso son los factores principales detonantes. (Ayala, 1999)

En el desarrollo del presente trabajo se usará el término de Proceso de Remoción en Masa (PRM).

Los PRM presentan una gran recurrencia especialmente en áreas montañosas susceptibles a

fenómenos climatológicos: ciclones, huracanes, tifones; así como en aquellas en donde existe una

actividad tectónica, volcánica y sísmica. (Monroy, 2004)

Clasificación de PRM

Con base en la clasificación de Varnes (1978) y Hutchinson (1988), a partir de la cual elabora una

diferenciación entre el tipo de movimiento y materiales involucrados (Tabla 1). Se clasifican diez

diferentes movimientos (desprendimientos, vuelcos o desplomes, deslizamientos, expansiones

laterales, flujos y movimientos complejos); (Véase ilustración 1) se subdividen de acuerdo con los

materiales formadores, los cuales pueden ser rocas, escombros o tierra.

Tabla 1: Clasificación de los PRM a partir de la clasificación de Varnes (1978) y Hutchinson (1988).

(Varnes, 1978)

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Factores condicionantes y factores detonantes

Los factores que influyen en la inestabilidad de los PRM se dividen en: condicionantes y

detonantes. Los primeros dependen de las características intrínsecas de las laderas, y los segundos,

dependen de las condiciones climáticas regionales y por el grado de impacto o deterioro ocasionado

por las actividades del hombre. (Westen, 2001)

Ilustración 1: Clasificación de los PRM a partir de la clasificación de Varnes (1978) y Hutchinson (1988).

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Condicionantes

Morfología y Topografía

Geología y características de los suelos superficiales

Condiciones hidrogeológicas

Vegetación.

Alteración hidrotermal

Desencadenantes:

Lluvias

Terremotos

Vulcanismo

Congelación y deshielo

Erosión y socavación

Actividad humana

En este trabajo se abordara el PRM rotacional el cual fue delimitado en base a una metodología

que conllevo la realización de cartografía geológica referente al área de interés.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Localización

El sitio de interés, está ubicado dentro de la cuenca en el margen sur del sector central del Lago de

Cuitzeo Michoacán, entre los poblados de San Agustín del Maíz, San Benito Juárez y Cuto del

Porvenir. El área se localiza en las coordenadas 14Q276500, 2201000, con una latitud de

19.916131565800754 y -101.14151232480471 de longitud. Geológicamente el área se localiza

dentro del campo Volcánico Michoacán-Guanajuato, enmarcado en el sector central del Cinturón

Volcánico Trans-Mexicano (CVTM). El sitio es afectado por el sistema de fallas Morelia-Acambay

(SFMA) cuyas estructuras poseen una dirección aproximada ENE-WSW. Se puede acceder a este

sitio por la carretera México-Guadalajara 15D.

Ilustración 2: Localización de la cuenca de Cuitzeo, Michoacán. México (Elaborado por Rosaura Ocampo Balleza).

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Materiales y Métodos

La metodología para la realización de la cartografía geológica en el área de interés, se llevó a cabo

con el objetivo de identificar y clasificar los PRM, utilizando diversas herramientas.

a) Revisión de material bibliográfico sobre los PRM.

b) Elaboración de un mapa topográfico del sitio de interés utilizando el software ArcGis y

Global Mapper con ayuda de modelos digitales de elevación, (información recabada del

INEGI.).

c) Realización de un análisis de fotointerpretación sobre imágenes digital globe con el objetivo

de identificar las redes hidrográficas del área donde se agregaron más líneas de drenaje para

la diferenciación de geología y estructuras tectónicas.

d) Se realizó también la delimitación de geoformas sobre el mapa topográfico, así como de

estructuras principales observables en la zona como fallas y lineamientos utilizando

acetatos y plumines para enmarcarlos.

e) Por último y gracias a lo anterior, se llevó a cabo el reconocimiento y clasificación del

deslizamiento a través del cual se evalúo la relación entre los PRM y las condiciones

geológicas-geomorfológicas, con el empleo de observaciones directas dando

posteriormente redacción al presente trabajo.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Resultados

En este apartado se presentan los resultados obtenidos de la cartografía realizada en el área de

estudio, lo que incluye descripción geomorfológica como de sistemas estructurales, (Véase

ilustración 3) y la clasificación del PRM con base en la clasificación de Varnes. (Varnes, 1978)

(Ilustración 4).

Descripción geomorfológica y estructural.

El área de estudio posee un relieve montañoso intensamente fracturado, con pendientes que van de

moderadas a inclinadas, cuenta con patrones de drenaje que varían de rectangulares a paralelos y

radiales. En la red hidrográfica algunos escurrimientos siguen la pendiente de la topografía como

lo son los drenajes radiales, pero también están los que siguen lineamientos estructurales como

fallas. Con base en la Geomorfología del área, se pueden distinguir cuatro tipos de Geoformas por

sus características intrínsecas:

La primera Geoforma se localiza en al Suroeste del área de estudio. El patrón de drenaje que

describe es rectangular y paralelo. En las zonas de drenaje rectangular existe un control estructural

dominante, atribuido a las principales fallas de la región siguiendo un sentido NW-SE. Mientras el

drenaje paralelo predomina en la mayoría de las laderas indicando la dominancia de pendientes

abruptas. Con base en las geoformas ya descritas y la resistencia de la roca a la erosión, se infiere

que esta unidad corresponde a un derrame de lava, que por su densidad y viscosidad es de posible

composición andesítica basáltica.

Al Sureste del área, se localiza la segunda Geoforma, caracterizada por un cambio en la pendiente

de moderada a suave. En la unidad destacan lóbulos que podrían pertenecer a flujos de lava, que

descendieron siguiendo la paleotopografía existente. El patrón de drenaje que describe es radial,

característico de estructuras volcánicas. Además, se puede apreciar que los lóbulos se encuentran

sobreyaciendo a las rocas de la Geoforma uno, por lo que es posible establecer una relación

estratigráfica y una relación de temporalidad.

Por lo tanto, por el tipo de patrón de drenaje se puede establecer que se trata de una estructura

volcánica con derrames de lava en forma de lóbulos, de composición posiblemente basáltica. Con

una relación de temporalidad en la cual estratigráficamente, es más reciente que la Geoforma uno.

La siguiente geoforma, se localiza al norte del área de interés. Su Geomorfología está constituida

por pendientes suaves de tres pequeños lomeríos. Presenta una variación de color claro a una

coloración ocre que se ve reflejada en las fotos satelitales analizadas. Al parecer, ha sido expuesta

a una continua erosión que removió gran parte del material de estas geoformas. Posiblemente se

trate de depósitos piroclásticos erosionados.

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

La Geoforma cuatro se localiza en la parte sur del área; posee un relieve muy plano, posiblemente

correspondiente a material de relleno en la superficie. Producto de la erosión de las rocas del sitio

que son depositadas por acción mecánica. Estos sedimentos de cuenca son susceptibles a procesos

de intemperismo por acción del agua y el aire. Los sedimentos forman capas de distintos espesores

que varían con la cantidad de sedimento erosionado en los diferentes periodos de tiempo

transcurridos. Por lo que su edad es muy reciente.

En cuanto a los sistemas estructurales presentes en el área; existen al menos dos tipos de sistemas

de fallas dominantes en el sitio.

El primer sistema sigue una orientación casi N-S y afecta principalmente a la Geoforma uno.

El segundo sistema de fallas NW-SE, NE-SW, afecta a las cuatro Geoformas. La dirección de éste

segundo sistema coincide con el Sistema de Fallas Morelia-Acambay.

Es muy probable que éste sistema de fallas haya provocado al sur del lago de Cuitzeo, el PRM.

Como evidencia de este deslizamiento se tienen las estructuras en forma de herradura que son

perfectamente observables desde las fotos satelitales.

Ilustración 3: Carta litológica del Lago de Cuitzeo. (Elaborado por Rosaura Ocampo Balleza)

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Ilustración 4: Mapa de deslizamientos, (Elaborado por Rosaura Ocampo Balleza).

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Clasificación del PRM

Como ya se ha mencionado antes, los deslizamientos son movimientos ladera abajo. El material

desplazado puede estar compuesto por roca, detritos y masas de suelo, el cual ocurre sobre una

superficie reconocible de ruptura.

Los deslizamientos, pueden clasificarse según la superficie de ruptura generada, lo cual está

directamente condicionado por el tipo de material involucrado en el movimiento. (Blasio, 2011)

En los deslizamientos rotacionales, el escarpe principal regularmente es vertical y con forma de

herradura, la masa desplazada se acumula ladera abajo a través de una superficie curva, cóncava o

en forma de cuchara, llamada zona de ruptura, las cuales son características de este tipo de

deslizamientos. (D.M, 2007) El PRM que se aborda en este trabajo, cumple con las características

ya mencionadas, por lo que con base en la clasificación de Varnes (1978), se concluye que el

deslizamiento es de tipo rotacional.

El área total de influencia tiene una longitud de 2.5 km aproximadamente, siendo únicamente 1.5

km la longitud del material desplazado desde la corona hasta el pie (Ilustración 5).

Ilustración 5: Perfil del proceso de remoción en masa rotacional. (Elaborado por: Rosaura Ocampo Balleza)

Ilustración 5: Perfil del deslizamiento rotacional. (Elaborado por: Rosaura Ocampo Balleza).

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Discusión y conclusiones

El estudio del proceso de remoción en masa indica que el tipo de movimiento generado fue el de

un deslizamiento tipo rotacional, removiendo así un volumen muy grande de la secuencia

piroclástica de Cuitzeo que consta de una intercalación de andesitas, ignimbritas y flujos de lava.

Pudiendo ser factores condicionantes la morfología y topografía existente en el área de estudio, se

considera que el deslizamiento fue generado por el movimiento tectónico de una de las fallas del

sistema Morelia-Acambay, (falla chehuayo) siendo el factor detonante para la ocurrencia de este

PRM.

Así mismo sobre el mismo sitió de estudio se pueden observar dos paleodeslizamientos. Se infiere

que son más antiguos ya que su estructura se encuentra incompleta; en uno solo es posible

reconocer la zona de acomodo careciendo de la corona mientras que en el otro solo la corona es

visible. Posiblemente las partes faltantes se hayan erosionado.

Se espera que este trabajo sirva de ayuda para la realización de una mejor planificación del

territorio.

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Agradecimientos

Quiero agradecer en primer lugar al programa Uagro, por la oportunidad brindada para participar

como jóvenes investigadores en el Verano de Investigación Científica del 2016. Igualmente a la

Universidad Autónoma de Guerrero por la facilidad de trámites y papeleo correspondientes para

llevar a cabo esta estancia.

Agradezco al investigador el Dr. Víctor Hugo Garduño Monroy por aceptar ser asesor del proyecto

de investigación “La inestabilidad de laderas apoyada por cartografía geológica y estudios de

teledetección” que se llevó a cabo durante la estancia de verano.

El presente trabajo fue realizado en el CeMIEGeo (Centro Mexicano de Innovación en Energía

Geotérmica; proyecto 17) por lo que también agradezco a cada uno de los integrantes de esta

institución los cuales participaron apoyándome con asesorías, dando su opinión corrigiendo etc.

Especialmente a Jorge Alejandro Guevara Alday quien jugó un papel de colegas muy importante.

A si mismos a los compañeros con los que trabaje en conjunto para culminar esta etapa en nuestra

formación.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Referencias

Bibliografía Ayala, l. A. (1999). Landslides: ¿deslizamientos o movimientos del terreno? Definición, clasificaciones y

terminología. lnvestigaciones Geogrdficas, Bolefin del lnstituto de Geografia, UNAM, numero 41,

2000, 19.

Blasio, F. V. (2011). Introduction to the Physics of Landslides. Rome: Springer.

D.M, C. (2007). PRACTICE NOTE GUIDELINES FOR LANDSLIDE RISK MANAGEMENT 2007. Australian

Geomechanics Vol 42 No 1 March 2007, 6.

Monroy, V. H. (2004). Contribuciones a la Geología e Impacto ambiental de la región de Morelia. Mexico :

Legra.

Varnes, D. (1978). Slope Movement Types and Processes. Special Report 176: Landslides: Analysis and

Control, 11.

Westen, C. v. (2001). Introducción a los deslizamientos, tipos y causas. Armero: Survery.