EIA Cruce Aéreo del Río Comerciato 4.3-1

4.3 GEOLOGÍA

El capítulo comprende el estudio de la columna cronoestratigráfica del área y el pasado geológico, aspectos que resultan de especial interés aplicativo, cuando se trata del desarrollo de actividades que implican remociones, excavaciones, y en general, intervenciones en el medio geológico. La presente evaluación plantea el reconocimiento de las principales formaciones rocosas del área, de sus características físicas y estructurales, de sus potencialidades de uso, y de sus implicancias ambientales con respecto a las obras a desarrollar durante la construcción e instalación de las estructuras del cruce aéreo del río Comerciato. Asimismo, se trata a un nivel de contexto general la sismicidad del área y en un ámbito local, sus características geotécnicas. Como fuente cartográfica de análisis se ha utilizado una imagen ikonos de la zona tomada en Julio del 2002 , la misma que permite efectuar interpretaciones a escalas superiores de 1/2000; complementando esta, con la información recolectada en el campo y los muestreos efectuados. El estudio se acompaña de un mapa geológico a la escala de 1:7500 (Mapa 4.3-1) y un mapa geotécnico de detalle a la escala de 1:1250 (Mapa 4.3-2).

4.3.1 CONTEXTO GEOLÓGICO

El área de estudio se ubica en el sector medio de la cuenca del río Comerciato, que constituye una cuenca intramontana localizada en la vertiente oriental del cinturón orogénico andino, integrando la gran unidad morfoestructural conocida como Cordillera Oriental, que se caracteriza por su territorio montañoso, agreste y escarpado y por presentar un conjunto pétreo característico, con un particular desarrollo geohistórico, estructuras y altitud. Debido a la influencia de la gran megaestructura conocida como “deflexión de Abancay”, esta cordillera configurada en el paleozoico durante la tectónica hercínica, presenta en la región un rumbo dominante E-O diferente al rumbo general andino que es de NO-SE, hallándose conformada por rocas sedimentarias y metamórficas, así como por algunos cuerpos intrusivos magmáticos de la misma edad.

4.3.1.1 Estratigrafía

Considerando que la región está cubierta por una densa cobertura boscosa, las unidades litoestratigráficas sólo pudieron ser reconocidas en algunos taludes labrados por la acción erosiva del río Comerciato o en los cortes modernos de las laderas, generados por las trochas de acceso.

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A continuación se detallan las características litológicas de las unidades sedimentarias reconocidas y se señalan sus aspectos estructurales y morfológicos más saltantes.

Grupo San José: (Oi-sj)

Esta unidad, depositada en un ambiente marino poco profundo, se compone de una secuencia de pizarras y esquistos grises a negros fuertemente foliados, que presenta pirita diseminada, micaesquistos verduscos y lutitas rojas, amarillas o grises en capas delgadas a veces abigarradas. Contiene asimismo, algunas intercalaciones de filitas de foliación ligeramente marcada, limolitas y areniscas de grano fino de color beige a gris oscuro en capas delgadas a medianas. La unidad presenta en superficie una típica pátina de color amarillo-rojizo, debido a la alteración intempérica de la pirita. Estructuralmente, la secuencia se halla afectada por una fuerte disturbación tectónica que ha dado lugar a pliegues de carácter regional. Por su predominante composición arcillosa, esquistocidad y carácter blando son rocas fáciles de intemperizar, lo que da como resultado un relieve de aspecto suave; sus afloramientos se hallan ampliamente expuestos en la zona de estudio. Los depósitos son de edad Ordoviciana inferior, sobreyaciendo con discordancia angular o en contacto fallado al basamento precámbrico e infrayaciendo en aparente concordancia a la Formación Sandia. Su espesor se calcula en 2 000 m. Esta formación rocosa resulta particularmente importante por su riesgo geológico, ya que su litología es blanda y de baja competencia y propicia condiciones de marcada inestabilidad, sobre todo cuando coincide con zonas de fuertes pendientes, tal como sucede en ambas márgenes del río Comerciato, especialmente en su margen derecha, donde las pendientes son casi siempre superiores a 70%.

Formación Sandia (Os-s)

Esta formación es de origen marino. Se compone de bancos gruesos de areniscas y cuarcitas grises a blancas, intercaladas con finas capas de lutitas y secuencias de pizarra cuarzosa finamente laminadas; en la porción superior, las pizarras presentan nódulos calcáreos. Morfológicamente es una unidad conspicua, que sobresale en el terreno debido a la competencia de sus capas. La edad de esta formación se asigna al Ordoviciano superior y sobreyace concordantemente a los sedimentos del Grupo San José. Su espesor se estima en 1000 m. Las capas de esta formación se distribuyen al Norte del área de estudio, donde la presencia de los afloramientos es mayoritariamente en escarpes, siendo el grado de fisuración de las rocas muy alto y la capa de meteorización bastante delgada.

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Depósitos Aluviales (Qr-a)

Consiste en pequeñas acumulaciones de materiales sueltos o poco consolidados de naturaleza heterogénea y heterométrica, que se encuentran conformados por bloques y gravas redondeadas, envueltas por una matriz areno-limosa, que fueron depositadas en un ambiente fluvial durante el Holoceno. Exposiciones de estos depósitos se encuentran en el lecho y terrazas bajas del principal afluente por la margen izquierda del río Comerciato.

Depósitos Coluviales

Son acumulaciones constituidas por materiales de diverso tamaño pero de litología homogénea, englobados en una matriz arenosa que se distribuye irregularmente en las vertientes del territorio montañoso, habiéndose formado por alteración y desintegración in situ de las rocas ubicadas en las laderas superiores adyacentes y la acción de la gravedad. Se caracterizan por contener gravas angulosas a subangulosas distribuidas en forma caótica, sin selección ni estratificación aparente, con regular a pobre consolidación; ocasionalmente contienen algunos horizontes lenticulares limo arenosos. Normalmente presenta un encapado limo-arcilloso de 0,50 a 1 m de espesor. A la escala del estudio no ha sido posible su cartografiado, debido a su poco espesor, distribución errática y la cobertura vegetal que la enmascara.

4.3.1.2 Rasgos Tectónicos

Desde el punto de vista tectónico, se puede afirmar que la región donde se emplazará la estructura de soporte tubular para el cruce aéreo del río Comerciato, se encuentra enmarcada por el ciclo herciniano del paleozoico, el que le ha impreso la fuerte complejidad estructural que la caracteriza; correspondiendo a una zona muy tectonizada afectada por la denominada “deflexión de Abancay”, donde ocurren estructuras plegadas (anticlinales y sinclinales) de rumbo NE-SO, de carácter regional y local. La “deflexión de Abancay” es una gran megaestructura que se desarrolla a los 14º de latitud sur y modifica en un trecho importante de la cordillera, el rumbo general andino que es de NO-SE a E-O. Un segundo rasgo tectónico importante lo constituye el anticlinorium de Vilcabamba, que conforma la región cordillerana entre el río Apurímac y el pongo de Mainique, el mismo que está afectado por pliegues anticlinales y sinclinales regionales y fallas longitudinales, algunas de las cuales se han reactivado como fallas inversas. A pesar de que en la región circundante próxima, ocurren importantes estructuras plegadas como el anticlinal y sinclinal de Aguas Calientes, ambos de rumbo N 35º E aproximadamente, en el área específica de estudio sólo han podido ser reconocidas

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algunas pequeñas fallas tensionales de rumbo predominante NE-SO que afectan las capas del Grupo San José.

4.3.1.3 Sismología

El área de estudio se halla en una región de moderado riesgo sísmico, con probabilidades de ocurrencia de sismos importantes, pero con menor frecuencia que en la sierra y especialmente que en la costa, ya que los hipocentros son mayormente profundos, de acuerdo al plano de subducción Benioff bajo la selva. Según el mapa de regionalización sismotectónica la mayor parte del área se ubica en la zona 3, donde es posible que ocurran sismos con intensidades iguales o mayores a IX en la escala de Mercalli Modificado. Los terremotos más cercanos se ubican fuera del área, en el valle de Paucartambo, dos de los cuales se remontan a 1 650 y el último a 1 980. Asimismo, en áreas cercanas, se señala que ocurrieron sismos en los años 1962 y 1974, siendo estos de carácter superficial (cuadrángulos de Timpía, Calangato y río Providencia). Por otro lado, si se tiene en cuenta el nivel de riesgo sísmico decreciente de las unidades sedimentarias, hay que indicar que los depósitos coluviales holocénicos son los más riesgosos, dada su acumulación reciente, escasa consolidación y las fuertes pendientes de las laderas sobre las que se asientan, seguidas por las capas arcillosas paleozoicas debido a su alta plasticidad y baja consistencia. Asimismo, se debe tener presente que un movimiento sísmico puede desencadenar derrumbes y deslizamientos en los sectores escarpados de las vertientes montañosas y en aquellas zonas afectadas por una fuerte deforestación. El cuadro 4.3-1 presenta las características sísmicas conocidas para esta región de la selva.

Cuadro 4.3-1 Características Sísmicas

Lugar de Análisis Aceleración Máxima (g)*

Aceleración Efectiva (g)*

Aceleración (g) para el Análisis pseudo-estático

Río Apurímac (-73,62, -12,85) 0,30 0,23 0,15

Río Mantalo (-73,00, -12,33) 0,25 0,19 0,13

Malvinas (-72,98, -11,85) 0,24 0,18 0,12

• Para 475 años de período de retorno

4.3.1.4 Aspectos Geológicos Locales

En la presente sección, se describen las características geológicas locales más importantes que enmarcan el área donde se efectuará el cruce aéreo del río

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Comerciato, los mismos que se complementan con el análisis geotécnico que se describe más adelante. Características Geológicas de la margen derecha del río Comerciato Esta margen del río está conformada litológicamente por un depósito coluvial de poco espesor compuesto por suelos gravosos con matriz areno-arcillosa, que se caracteriza por encontrarse medianamente húmedo, medianamente plástico y medianamente denso. El basamento rocoso en este tramo fue identificado por los afloramientos pétreos situados en la parte inferior de la ladera y colindantes con el río, hallándose conformados por pizarras paleozoicas de color negro y de una resistencia muy alta a pesar de su fina laminación. En esta vertiente no se observaron fenómenos de geodinámica externa antiguas o recientes; sin embargo, la fuerte pendiente de la ladera sobre la que se asientan los depósitos coluviales hace prever que estas podrían estar sujetas a deslizamientos durante los trabajos de construcción. Caracteres Geológicos de la margen izquierda del río Comerciato Litológicamente, el tramo está conformado por un depósito coluvial de espesor y distribución variable, compuesto por suelos gravosos con matriz arcillo-arenosa, medianamente húmeda, muy plástica y medianamente densa con presencia de cantos con tamaño máximo de 0,50 m. Los afloramientos rocosos se localizan desde media falda de la ladera hasta la orilla del río Comerciato y consisten de pizarras de color gris negruzco. Esta roca presenta resistencia muy dura en la orilla del río y resistencia media en la ladera. No se observaron fenómenos de geodinámica externa evidente en este tramo de la vertiente.

4.3.1.5 Evaluación Geotécnica

Con el objeto de establecer las características geotécnicas de los suelos del área que circunda el emplazamiento de la estructura de soporte tubular se tomaron dos muestras, cuyas localizaciones y profundidad de sondeo se presentan en el cuadro 4.3-2.

Cuadro 4.3-2 Ubicación de los Sondajes

Sondaje Progresiva (km)

Profundidad (km)

TB2-21ª 149+865 0.15-0.75

TB2-22ª 133+452 0.10-0.65

EIA Cruce Aéreo del Río Comerciato 4.3-6

Para un mejor conocimiento de sus características físicas las muestras se enviaron a un laboratorio de prestigio, con el objeto de establecer su ganulometría y determinar de los límites de Atterberg y la clasificación SUCS. Esta evaluación es de especial importancia en los ambientes tropicales, donde son relativamente abundantes las formaciones arcillosas, de propiedades plásticas y de elevada saturación de agua, que se encuentran asimismo en terrenos de fuerte pendiente y clima lluvioso. El cuadro 4.3-3 presenta los resultados de los Ensayos de Laboratorio.

Cuadro 4.3-3 Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Suelos

Granulometría Muestra Gravas

(%) Arenas

(%) Finos (%)

LL (%)

LP (%)

IP (%)

Clasificación SUCS

TB2-21A 0,00 0,00 100,00 93 42 51 MH

TB2-22A 4,90 11,20 83,90 56 41 15 MH

* Clasificación realizada en el CISMID utilizando estándares ASTM-D421, D-422, D-4318 y D-2487 Interpretación: La caracterización como suelos MH en ambas muestras indican que están formados por limos inorgánicos micáceos que se caracterizan por su alta a moderada plasticidad, alta compresibilidad y expansión y drenaje regular a pobre. Compactados, son suelos impermeables a semipermeables, con una regular a baja resistencia a la cizalla y una comprensibilidad alta. Son suelos que presentan una alta susceptibilidad de licuefacción, siendo baja su facilidad de tratamiento en obra.

4.3.1.6 Análisis Geotécnico del Area

El presente análisis trata las características geotécnicas locales más resaltantes del área donde se efectuará el cruce aéreo sobre el río Comerciato, adjuntándose un mapa geotécnico de detalle a la escala de 1/1250 (Mapa 4.3-2) conjuntamente con un perfil del cruce del río. De acuerdo al levantamiento topográfico, en la zona de cruce, el flanco izquierdo del valle presenta una inclinación promedio de 55º, en tanto que en el flanco derecho las inclinaciones oscilan entre 40º (en el sector medio de la ladera) y 80º (en el sector inferior adyacente al río). La localización del cruce involucra capas rocosas geotécnicamente competentes (aunque eventualmente con capas fisuradas) que eventualmente requerirían de técnicas apropiadas (uso de barretas), para aperturar una superficie apropiada donde se puedan sustentar las bases de la obra. En menor grado comprendería a depósitos coluviales holocénicos, los cuales han sido subdivididos por su antiguedad de deposición en recientes (Q-co1) y contemporáneos (Q-co2), siendo el primero comparativamente más antiguo, los que presentan características granuloméricas y

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compacidad muy particulares. A esta escala también es posible delinear una pequeña playa en el lecho de inundación conformada por depósitos aluviales contemporáneos (Q-al2). Considerando las características topográficas y geotécnicas del terreno es recomendable apoyar las bases de las estructuras a construir directamente sobre el basamento de roca competente, a fin de evitar la ocurrencia de asentamientos indebidos de suelos que comprometan la integridad física de la obra. Para el caso de las laderas por donde se habilitarán los caminos de acceso a la obra, se deberá tener en cuenta que los taludes de corte en el basamento de pizarra deberán tener inclinaciones máximas que varían entre 1:4 (H:V) hasta 1:2 (H:V) dependiendo de su resistencia y nivel de meteorización. En la parte media y superior de los taludes de ambas márgenes es probable que se encuentren areniscas intercaladas con lutitas, de baja resistencia y fuertemente meteorizadas, en cuyo caso los taludes de corte deberán tener inclinaciones máximas que podrán variar entre 1:2 (H:) hasta 1:1 (H:V). Para los casos en que el material expuesto en los taludes de corte este conformado por suelos (coluviales o residuales) se deberán usar inclinaciones máximas comprendidas entre 1:1 (H:V) hasta 1:0.8 (H:V). Cabe destacar, que el principal fenómeno geodinámico que afecta las riberas del río Comerciato son sus avenidas estacionales, debido a su magnitud, poder erosivo y transporte de sólidos; sin embargo esta acción estaría minimizada en el lugar exacto del emplazamiento de la estructura de soporte tubular, por el afloramiento de rocas muy duras y resistentes en el lecho del río. Asimismo, debido al tipo de obra, el lecho del río no será afectado, es decir, no se construirán estructuras sobre el cauce. Para una mejor comprensión del plano geotécnico de detalle (Mapa 4.3-2), se ha establecido la siguiente nomenclatura para caracterizar las unidades litológicas cuaternarias desde un punto de vista granulométrico:

Q – al2 ( B, C - s,g,m ) Tipo genérico Principales Secundarios Símbolos de Constituyentes B ó b: Bloques : > 300 mm C ó c: Cantos : 75 – 300 mm G ó g: Grava : 5 – 75 mm S ó s: Arena : 0.1 – 5 mm M ó m: Limo : < 0.1 mm, plasticidad baja A ó a: Arcilla : < 0.1 mm, plasticidad alta

• La letra mayúscula indica predominancia de un tamaño, la letra minúscula

señala un tamaño subordinado.

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Mapa 4.3-1 Mapa Geológico

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Mapa 4.3-2 Mapa Geotécnico

EIA Cruce Aéreo del Río Comerciato 4.3-10

4.3 GEOLOGÍA ................................................................................................................................................. 4.3-1

4.3.1 CONTEXTO GEOLÓGICO ................................................................................................................ 4.3-1 4.3.1.1 Estratigrafía ......................................................................................................................................... 4.3-1 4.3.1.2 Rasgos Tectónicos ............................................................................................................................. 4.3-3 4.3.1.3 Sismología ........................................................................................................................................... 4.3-4 4.3.1.4 Aspectos Geológicos Locales ......................................................................................................... 4.3-4 4.3.1.5 Evaluación Geotécnica .................................................................................................................... 4.3-5 4.3.1.6 Análisis Geotécnico del Area ........................................................................................................ 4.3-6

CUADRO 4.3-1 CARACTERÍSTICAS SÍSMICAS ....................................................................................... 4.3-4

CUADRO 4.3-2 UBICACIÓN DE LOS SONDAJES .................................................................................... 4.3-5

CUADRO 4.3-3 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO DE SUELOS ............ 4.3-6

MAPA 4.3-1 MAPA GEOLÓGICO ......................................................................................................................... 4.3-8

MAPA 4.3-2 MAPA GEOTÉCNICO ....................................................................................................................... 4.3-9