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Parte I.3: Mapa Geológico

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Parte I.3

Guía técnica de la elaboración del

“Mapa Geológico

del área de Managua y sus alrededores (Nicaragua)”


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Índice 1 Resumen.........................................................................................................................39

2 Lista de figuras y tablas.................................................................................................39

3 Introducción...................................................................................................................40

4 Objetivos........................................................................................................................42

5 Metodología...................................................................................................................42 5.1 Recopilación y digitalización de los datos disponibles.............................................42 5.2 Levantamiento geológico adicional..........................................................................44

6 Implementación en el SIG.............................................................................................45

7 Composición y contenido del mapa...............................................................................46 7.1 Leyenda.....................................................................................................................46 7.2 Mapa de las fuentes bibliográficas............................................................................46 7.3 Área de estudio y mapa índice de hojas cartográficas 1:50,000...............................47 7.4 Diagrama esquemático de las relaciones estratigráficas entre las unidades lito-estratigráficas.......................................................................47

8 Conclusiones..................................................................................................................49

9 Referencias.....................................................................................................................50

Anexo.................................................................................................................................53


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1 Resumen

Se explican las diferentes etapas o fases en la elaboración del mapa geológico, a escala 1:50,000, se provee de información básica y de la metodología aplicada. También se ha agregado un catálogo de las capas digitales elaborados en ArcGis 8.3, así como un listado de las referencias bibliográficas consultadas. Los resultados, se presentan en forma gráfica en el mapa geológico. 2 Lista de figuras y tablas

Figuras

Figura 1: Datos originales en formato shape elaborado por el Servicio Checo, 1997-1998.

Figura 2: Datos originales en formato shape elaborado en el proyecto Mapa Geológico de la Zona Península de Chiltepe (Volcán Apoyeque) por el Servicio Checo, 2001.

Figura 3: Fuentes geológicas utilizadas en la elaboración del mapa geológico.

Figura 4: Área de estudio y mapa índice de hojas cartográficas, a escala 1:50,000.

Figura 5: Diagrama esquemático de relaciones estratigráficas de unidades estratigráficas de roca.

Figura 6: Mapa geológico del área de Managua y alrededores, a escala 1:50,000

Tablas

Tabla 1: Lista de las capas de la base geológica, elaboradas en el SIG.


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3 Introducción

Durante el proceso de evaluación de las amenazas geológicas de un territorio, es necesario e imprescindible contar con información básica acerca de la estructura y constitución de la geológica de ese territorio.

Los tipos de rocas, su distribución y características, relaciones estratigráficas y estructurales, edad y su evolución tectónica, y su estudio representan la clave para la comprensión de su historia geológica, y el potencial de sus recursos económicos y sus peligros geológicos, suministran a su población, a la vez, beneficios y riesgos. El mapa geológico provee de esa información.

La geología y estratigrafía de la región de Managua ha sido estudiadas por distintos autores y en diversos proyectos; en especial después del terremoto de Managua de Diciembre de 1972. Las principales fuentes bibliográficas, son los de Woodward-Clyde Consultants, 1975; Weyl, 1979; Bice, 1980 y Hradecky et al., 1997. Se pueden mencionar, además los mapas geológicos oficiales, elaborados a escala 1:50,000 y varios estudios relacionados con los peligros geológicos.

El subsuelo del área urbana de Managua y sus alrededores, está compuesto básicamente de dos agrupamientos de rocas fragmentarias de procedencia volcánica. Él más antiguo, el Grupo Las Sierras, constituido principalmente por rocas piroclásticas de los períodos Plio-Pleistoceno, y se considera representa el basamento de la región.

El segundo paquete de rocas, de edad mas reciente, se conoce como Grupo Managua, cubre al anterior y esta constituido por productos volcánicos y materiales sedimentarios transportados recientes, a los que se les ha asignado la época de Holoceno. Este apilamiento de materiales piroclasticos y sedimentarios, descansa sobre materiales más antiguos, depositados durante el Período Terciario Superior (Plioceno) y se reconocen con el nombre de Formación El Salto, compuesta principalmente por areniscas y limonitas (Arce Velasco, 1973).

Las características estructurales más importantes son las numerosas fallas que atraviesan en direcciones noreste y noroeste la región. Después del terremoto de 1972, Woodward-Clyde Consultants (1975) describieron las fallas principales a las cuales les asignaron sus respectivos nombres, parámetros y características.

Con los resultados de los proyectos “Microzonificación Sísmica de Managua, 1997” y “Actualización del Mapa de Fallas Geológicas de Managua, 2001” ambos realizados por el Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER), se recopilaron abundante información bibliográfica de las fallas principales. Se obtuvieron nuevos datos del área, mediante la interpretación de fotos aéreas y de levantamiento de campo; se creó una base de datos en un Sistema de Información Geográfica (SIG), utilizando la plataforma ArcView.

La ciudad de Managua y sus alrededores, se ubica dentro de una depresión tectónica denominada Graben de Managua, localizada sobre una activa cordillera volcánica cuaternaria, que atraviesa el territorio nacional de sureste a noroeste y representa el limite de una estructura deprimida regional, llamada Depresión de Nicaragua.


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El Graben de Managua, de orientación norte-sur, se relaciona probablemente con un desplazamiento dextral de la cadena volcánica, asociados a una estructura mas joven, de orientación norte-sur, el Alineamiento volcánica Nejapa-Miraflores, que la limita al oeste. En tanto, al este, está limitada otra estructura, también de orientación norte-sur, el llamado Sistema de Falla Cofradía. Hacia el norte el graben se pierde dentro del Lago de Managua, mientras hacia el sur, su límite se reconoce se encuentra dentro de la caldera del Complejo Volcán Masaya.

Se trata de una estructura reciente, de tipo trans-tensional y activa que muestra un intenso fracturamiento interno. Se han reconocido tres diferentes familias de fallas, cuyo origen y actividad se asocian al campo tensional neotectónico. Ocurren fallas transcurrentes de orientación noreste-suroeste con desplazamientos lateral- izquierdo, como los desplazamientos de la Falla Tiscapa y fallas asociadas. Estas fallas fueron activadas durante los terremotos de 1931 y 1972.

La segunda familia de fallas transcurrentes, es de rumbo nor-noroeste - sur-sureste, muestran desplazamientos lateral-derecho y constituye un sistema conjugado con la primera familia de fallas. Este tipo de fallas, ocurre entre otras, a lo largo del Alineamiento Volcánico de Nejapa-Miraflores.

El tercer rasgo estructural, son fallas normales de orientación norte-sur que por su naturaleza tensional, promueven el ascenso de magma. Esto está corroborado por el alineamiento de estructuras volcánica de Nejapa-Miraflores y Veracruz.

Aunque las fallas del centro de Managua desencadenaron los destructivos terremotos de 1931 y 1972, no se conoce mucho de su cinemática y de su actividad, al igual que de la influencia de los procesos vo lcánicos en la tectónica de esta región.

Weinberg, 1990, corroborado por Frischbutter, 1998, asocian la actividad de las fallas dentro del Graben de Managua, a un sistema de compresión orientado norte-sur, relacionado con el hundimiento activo de una cuenca “pull-apart”. En este modelo, las fallas transcurrentes constituyen un sistema conjugado con desplazamiento lateral derecho (orientación norte-noroeste-sur-sureste) e izquierdo (orientación noreste-suroeste).

Por el contrario, La Femina y colaboradores, 2002, explican la actividad de las fallas con orientación noreste-suroeste con desplazamiento lateral- izquierdo, como la acomodación de los bloques tectónicos en la cadena volcánica y aplican un modelo de deformación rotacional denominado bookshelf ("estantes de libros").

Solamente existe un estudio paleo-sísmico para esclarecer la actividad de estas fallas. Cowan y colaboradores, 1998 investigaron con un estudio que empleo la técnica de la Paleo-Sismología, la oriental Falla Aeropuerto. Sus resultados comprobaron que en el pasado, dos sismos fuertes estuvieron ligados a esta falla.


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4 Objetivos

Los objetivos principales fueron:

• Recopilar datos geológicos y entregarlos en formato de Sistema de Información Geográfica (SIG).

• Correlacionar y homogenizar a diferentes fuentes. • Elaborar un mapa geológico base, a escala 1:50,000, para la evaluación de las

amenazas geológicas. • Divulgar el mapa geológico de Managua y alrededores, a escala 1:50,000 y su

contenido. 5 Metodología

5.1 Recopilación y digitalización de los datos disponibles

Geología La información a partir de la cual se elaboró el mapa, proviene de diferentes fuentes, contenido y grado de detalle. Sin embargo, la fuente principal de datos procede del “Estudio Geológico para el Reconocimiento del Riesgo Natural y Vulnerabilidad en el área de Managua, Masaya y Granada” por el Servicio Geológico Checo (1997-1998), que elaboró un mapa geomorfológico a escala 1:50,000. Estos datos elaborados en la plataforma Microstation fueron convertidos a formato shape (figura 1).

Figura 1: Datos originales en formato shape elaborado por el Servicio Checo (1997-1998).


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Los datos fueron sometidos al siguiente procesamiento:

• Reproyección del datum NAD 27 Central al datum WGS 84. • Creación de nuevos polígonos en zonas donde faltan datos. • Adaptación de los polígonos a las márgenes de los lagos extraídos de las ortofotos a

escala 1:10,000. • Modificación de los polígonos de acuerdo con los escarpes morfológicos a lo largo

del Sistema de Falla Cofradías. • Complemento de los polígonos con los siguientes atributos nuevos: litología (p.e.

basalto, escoria); depósitos (tipo de depósitos p.e. flujo, caída aérea); composición química, granulometría, edad y fuente de los datos.

De un segundo estudio mapa geológico - Zona Península de Chiltepe (Volcán Apoyeque) del Servicio Geológico Checo e INETER, 2001 se produjo un mapa geológico detallado, a escala 1:50,000, en el que han utilizado también un sistema SIG (figura 2). Los datos geológicos de este estudio también fueron complementados con los atributos, anteriormente descritos.

Figura 2: Datos originales en formato shape elaborado en el proyecto Mapa geológico - Zona Península de Chiltepe (Volcán Apoyeque). Servicio Geológico Checo, 2001.


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Estructura Se utilizaron los datos estructurales de los proyectos ya mencionados, así como los del proyecto “Actualización del Mapa de Fallas de Managua” (INETER, 2002). Para el área que no fue cubierta por estos proyectos, se hizo un análisis a partir de nuevas interpretaciones de fotos aéreas (escala 1:40,000 de 1996) y ortofotos a escala 1:10,000).

De esta manera, rasgos de escarpes y fallas tectónicas, foto- lineamentos y escarpes volcánicos fueron vectorizados y archivados en tres diferentes capas en formato shape (fallas, lineamientos_fotogeológicos y morfoestructuras, cuadro No. 1). 5.2 Levantamiento geológico adicional

Para evitar una transición brusca en la información geológica proporcionada por los dos mapas mencionados, en la zona de Ciudad Sandino, se hizo un levantamiento de datos geológicos en el campo, con el propósito de revisar los límites de los diferentes depósitos y ajustar la información de las diferentes fuentes.

Al final se elaboró un mapa litológico de carácter ingeniero-geológico y se creó un mapa más detallado, para proveer mayor información acerca del comportamiento y susceptibilidad de las unidades litológicas en relación a la inestabilidad del terreno.


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6 Implementación en el SIG

El cuadro siguiente resume las capas elaboradas en el SIG que forman la base de datos digitales del mapa geológico.

Tabla 1: Lista de las capas de la base geológica elaboradas en el SIG. No Nombre capa Descripción Formato Feature Fuente Proceso

SIG Fecha digital

1 Geologia_poly Polígono de las unidades geológicas con los siguientes atributos: Litología, Depósitos, Composición, Grupo, Secuencia, Edad, Granulometría, Fuente

Geodatabase Polígono SIG-Georiesgo SIG-Georiesgo

2003

2 Geologia_arc Clasificación de las líneas, delimitando los polígonos con el atributo: Clase (costa, contacto comprobada, contacto supuesto)


2003

3 Lineamiento_ fotogeológico

Foto-Lineamientos con los siguientes atributos: Clase, Nombre, Fuente

Geodatabase Línea Devoli, 2002, 2003; Altamirano 2002; Hradecky 1997, 1998; Woodward-Clyde Consultant 1975

SIG-Georiesgo

2003

4 Fallas Fallas con los siguientes atributos: Clase, Tipo, Buzamiento, Rumbo, Nombre, Fuente, Actividad, Ano _ actividad

Geodatabase Polígono SIG-Georiesgo

2003

5 Morfo- estructura

Morfoestructuras con los siguientes atributos: Tipo, Origen, Nombre, Sistema, Clase


2003


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7 Composición y contenido del mapa

7.1 Leyenda

Explica los colores y símbolos utilizados en el mapa geológico, a escala 1:50,000.

7.2 Mapa de las fuentes bibliográficas

El mapa representado en la figura 3, muestra el área de estudio y las diferentes fuentes utilizadas en la preparación del mapa. Las contribuciones principales proceden del Estudio Geológico para el Reconocimiento del Riesgo Natural y Vulnerabilidad en el área de Managua, Masaya y Granada. Servicio Geológico Checo (1997-1998); del Mapa Geológico-Zona Península de Chiltepe (Volcán Apoyeque) Servicio Geológico Checo e INETER, (2001) y del proyecto Actualización del Mapa de Fallas de Managua, INETER, 2002. La transición entre las diferentes fuentes en la región de Ciudad Sandino fue revisada por el proyecto “Mitigación de Georiesgos en Centroamérica” (2003), a través de un levantamiento de campo.

Figura 3: Fuentes de bibliografía geológica, utilizadas para la elaboración del mapa.


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7.3 Área de estudio y mapa índice de hojas cartográficas 1:50,000

Para propósitos de ubicación el mapa cuenta con un mapa regional de Nicaragua con cuadrángulos que delimitan el área de estudio. Además, esta área esta trazada en un mapa índice de las hojas cartográficas. Su generación es descrita en el reporte “Diseño de los mapas”.

Figura 4: Área de estudio y mapa índice de hojas cartográficas. Escala 1:50,000

7.4 Diagrama esquemático de las relaciones estratigráficas

entre las unidades lito-estratigráficas

Debido a la gran variedad de los depósitos productos volcánicos emitidos por diferentes centros eruptivos durante diferentes lapsos de tiempo de su historia volcánica, resulta difícil establecer una estratigrafía generalizada que incluya la totalidad de los depósitos a escala regional y local. No obstante, los datos geológicos acerca de la naturaleza, mecanismos de deposición, distribución y volumen, son necesarios para una evaluación adecuada del peligro volcánico.

El diagrama de la figura 5, ilustra las relaciones estratigráficas entre las unidades litológicas de las diferentes fuentes volcánicas en los sentidos vertical y horizontal; intercalaciones y discordancias y la deposición contemporánea de las diferentes secuencias (p.e. Secuencia Nejapa-Miraflores). Por diferencias en la distribución espacial de las secuencias se hizo una correlación en un perfil Oeste-Este que muestra las diferentes litologías y el período de tiempo durante el cual fueron depositadas. Por la carencia de datos de dataciones, la correlación es tentativa.


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Figura 5: Diagrama esquemático de relaciones entre las unidades litológicas y sus fuentes de origen.


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8 Conclusiones

El mapa geológico a escala 1:50,000 resume la geología general del área de Managua y alrededores, aunque sigue la carencia de un modelo geológico-estructural detallado de la región, que explique la deformación tectónica y vulcano-tectónica.

Para elaborar tal modelo - comprender la cinemática de las fallas y sus relaciones con procesos volcánicos - es preciso la ejecución de levantamientos de campo con mediciones de fallas y fracturas relacionadas de manera sistemática y continua. La importancia de este modelo está remarcada por los resultados del Proyecto “Microzonificación Sísmica de Managua, 2000” que asignaron el 59% de la amenaza sísmica total en el área urbana de Managua, a las fallas locales. Un modelo estructural sirve también para la localización de zonas de debilidad propensas a generar deslizamientos durante los futuros terremotos.

No obstante, el desencadenamiento o disparo de deslizamientos, como efecto secundario de un fuerte sismo se aplica solamente para regiones del terreno que presenten una predisposición a estos movimientos de masa, y ello está determinado por factores como sistemas de diaclasas o la presión del agua en el subsuelo, entre otros. Entonces, una evaluación y mitigación de los efectos de deslizamientos, por ejemplo a lo largo de la red vial, requerirá de un levantamiento geológico mas detallado que la escala a 1:50,000.

Se recomienda la permanente recolección de datos, a partir de estudios estructurales específicos en zonas de gran interés (como cortes de caminos) a gran escala y realizar ajustes o actualizaciones de los archivos a través de nuevos datos disponibles.


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9 Referencias

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MAPAS GEOLÓGICOS 1:50,000

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2951 I, Masaya. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2951 IV, San Rafael del Sur. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2951 I, Masaya. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2952 I, Tipitapa. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2952 II, Las Mercedes. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2952 III, Managua. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:50,000. Hoja 2952 IV, Mateare. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.

Mapa Geológico Nicaragua, 1:250,000. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, Managua, 1971.


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Anexo

Figura 6: Mapa geológico del área de Managua y alrededores, a escala 1:50,000.

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