Caracterización hídrica y geológica de los aluviones

Caracterización hídrica y geológica de los aluviones del
25 y 26 de marzo de 2015 en la cuenca del Río El Salado,
Región de Atacama, Chile.
Juan Pablo Contreras*, Cristián Ramírez, Natalia Garrido y Gonzalo Núñez
Plan Nacional de Geología, Subdirección de Geología, Servicio Nacional de Geología y Minería, Avenida Santa María 0104,
Providencia, Santiago, Chile.
* email:
juan.contreras@sernageomin.cl
Resumen. Los aluviones producidos en el norte de Chile
en marzo del año 2015, corresponden a un evento que por
su magnitud seguramente quedará en el registro geológico.
Esto representa una oportunidad para comprender el
origen y dinámica de este tipo de depósitos ampliamente
distribuidos en el Desierto de Atacama, tanto en el tiempo
como en el espacio. En este artículo se presenta los
antecedentes hídricos de la Quebrada El Salado, que
permiten entender el origen de los aluviones, y además se
presenta una caracterización geológica preliminar de sus
depósitos. El análisis hídrico indica que los flujos más
destructivos se generaron en la precordillera, mientras que
las quebradas que recogen agua de la Depresión Central y
Cordillera de la Costa generan flujos menores. El análisis
geológico indica que en torno al talweg de la quebrada
principal se observa múltiples unidades de flujo de
aluviones, con superficies erosivas entre ellas. El registro
indica que en el eje de la quebrada conviven flujos
turbulentos y laminares. El estudio sistemático de este tipo
de eventos puede conducir a una comprensión cabal de la
dinámica de estos, lo que será un importante aporte para el
Ordenamiento Territorial en las localidades del Desierto de
Atacama.
Palabras Claves: Aluviones, Marzo 2015, Quebrada El
Salado,
Antecedentes
hídricos,
Caracterización
geológica,
Desierto
de
Atacama.
el 6 y 10 de Abril de 2015.
A continuación se presenta un análisis del fenómeno de los
aluviones ocurridos en la Quebrada El Salado para
entender su origen y caracterizar los depósitos de este
evento.
2 Marco Hídrico
Las ciudades de Chañaral, Diego de Almagro y el Salvador
se encuentran en la cuenca del Río Salado (Fig. 1), que es
el objeto de estudio. Al este de esta última se encuentra la
cuenca endorreica del Salar de Pedernales, cuya influencia
sobre la cuenca del río Salado no ha sido evaluada. Existe
la posibilidad de un importante aporte de agua proveniente
de un canal artificial construido en el extremo
noroccidental del salar, que une ambas cuencas.
La cuenca del Río Salado tiene un superficie total de 7500
km2, y está subdividida en 3 sub-cuencas: El Río Salado
alto, Quebrada del Chañaral y la del Río Salado bajo. Las
dos primeras captan aguas caídas en la Precordillera y
Depresión Central, mientras que la última está ubicada en
la Cordillera de la Costa.
1 Introducción
Los días 24, 25 y 26 de Marzo de 2015 ocurrió un evento
de lluvias torrenciales en las regiones de Atacama,
Coquimbo y Antofagasta, producidas por una baja
segregada (Garreaud, 2015). Este evento meteorológico
produjo una serie de aluviones provenientes de la
Precordillera, que afectaron a las Quebradas Taltal, Pan de
Azúcar, El Salado, Copiapó y Elqui entre otras.
Como respuesta a los requerimientos del Gobierno de
Chile, el Servicio Nacional de Geología y Minería
(SERNAGEOMIN) se abocó a la tarea de reconocer áreas
afectadas por inundación y flujo de detritos (aluviones),
junto con potenciales áreas de evacuación, instalación de
campamento y de acopio de materiales removidos. La
validación en terreno de esta información fue hecha entre
Figura 1. Ubicación de la Cuenca del Río Salado y la Cuenca
endorreica
del Salar de Pedernales (línea roja). También se
muestran las 3 sub-cuencas que forman la del Río Salado (líneas
verdes). Los círculos celestes indican la cantidad total de
precipitación en cada estación, y su tamaño es proporcional a la
magnitud
Las principales redes hidrográficas en el área de estudio,
son: en la parte norte, la del Río Salado que une las subcuencas del Río Salado Alto y Bajo; más al sur la de
Quebrada Chañaral Alto, ubicada a la altura de Inca de
Oro, que cuenta con eventuales cursos superficiales. Esta
quebrada aporta su caudal a la Quebrada El Salado 10 km
al oeste de la localidad de Diego de Almagro.
La información publicada por CODELCO (2015) presenta
resultados de 7 estaciones meteorológicas en la Cuenca del
Río Salado y dos estaciones en la Cuenca de Pedernales.
Los resultados indican que la mayor cantidad de agua
caída en la Cuenca del Río Salado fue de 76 - 92 mm en
los 3 días, y se ubicó en torno a El Salvador, sobre la
unidad morfo-estructural de la Precordillera. En las
estaciones ubicadas en la Depresión Central el agua caída
alcanzó entre 41 y 44 mm., mientras que en la Cordillera
de la Costa alcanzó los 20-24 mm, durante este evento.
Como lo indica Hauser (1997), el caudal de los flujos y su
capacidad de transporte están asociados al volumen de
agua que la cuenca puede acumular y la disponibilidad de
material para transportar. Teniendo en cuenta que la mayor
cantidad de agua cayó en la parte alta de la cuenca, es en
esta zona donde se deben haber generado los aluviones con
mayor capacidad de arrastre de material y por consiguiente
los más destructivos.
En este caso es la Quebrada del Salado la que canaliza los
aluviones más grandes. No obstante las quebradas
secundarias, que recogen el agua de la Depresión Central y
Cordillera de la Costa, generan flujos menores. Si bien
estas quebradas no movilizan gran cantidad de material,
aportan con el agua que canalizan hasta la quebrada
principal.
El núcleo urbano antiguo de Chañaral se encuentra
emplazado en terrazas aluviales y coluviales antiguas
(PQc) que están parcialmente cubiertas por un abanico
coluvial activo (Qc), proveniente de la Quebrada
Conchuelas. La población Aeropuerto, ubicada al norte de
la Quebrada El Salado, está ubicada en una isla de abanico
aluvial fósil (PQc) dentro del abanico aluvial actual de esta
quebrada (Qa). Otro elemento geológico importante es el
Depósito Eólico (Qe) producido por el retrabajo de un
depósito minero histórico ubicado en la Bahía de Chañaral
que está siendo trasladado en dirección NNE. Esto formó
un campo de dunas, que hasta antes de este evento, se
encontraba cubriendo los depósitos del abanico aluvial
actual (Qa), pero que ahora están parcialmente cubiertos
por el aluvión. Los depósitos eólicos de dunas se
encuentran flanqueados hacia el oeste por una berma de
arena de 100 m de ancho, que marca el borde costero.
La localidad de Diego de Almagro está emplazada sobre
depósitos aluviales y en menor medida coluviales activos,
una ubicación altamente vulnerable. Se encuentra en la
confluencia de tres quebradas, una de ellas la Quebrada El
Salado, que pasa por el centro de la localidad. Al alejarse
del eje de la quebrada principal se observan terrazas
formadas por secuencias aluviales y en menor medida
fluviales pediplanizadas. Estas secuencias están asignadas
a los Depósitos aluviales antiguos (MPa) y a las Gravas de
Atacama (Mga), que se encuentran elevadas entre 5 y 20
metros sobre los cauces actuales. Las terrazas con mayor
superficie son las zonas propuestas para reconstrucción,
ubicadas al sur y suroeste del actual pueblo de Diego de
Almagro,
3 Descripción Geológica del emplazamiento
urbano.
Las zonas de emplazamiento urbano ubicadas en la
Quebrada El Salado se encuentran sobre una serie de
depósitos sedimentarios semi-consolidados a no
consolidados. Estas unidades constituyen el relleno que
hay sobre el sustrato rocoso, y son de origen tanto aluvial
como coluvial. La edad de ellos varía desde la actualidad
hasta el Mioceno.
Figura 2. Fotografía de los depósitos de flujos de barro en la
Bahía de Chañaral. Facies de flujos laminares desarrolladas en la
llanura de inundación.
Esta descripción tiene el fin de favorecer la comprensión
del lugar donde se emplazan los centros urbanos y
asimismo conocer cuáles son las implicancias de la
elección de los sitios donde se construye. En el caso de
ubicarse sobre depósitos activos la vulnerabilidad ante
eventos de ese origen es bastante alta. Los depósitos
activos tienen un código que comienza con Q, que indica
su edad Cuaternaria.
El área urbana más antigua de El Salado, ubicada al norte
de la quebrada homónima, se encuentra en una terraza
aluvial y coluvial inactiva (PQc), en una situación
moderadamente segura para aluviones, pero vulnerable al
colapso de los depósitos de origen minero generados por la
planta de ENAMI. La expansión urbana ha ocupado
depósitos aluviales actuales (Qa), dentro y al sur de la
quebrada principal, en una posición altamente vulnerable.
Aproximadamente a un 1 km hacia el sur del eje de la
quebrada, se reconocen terrazas con secuencias aluviales
pediplanizadas, asignadas a las Gravas de Atacama. Otro
factor de vulnerabilidad es que esta localidad se encuentra
en el ámbito de la Rama Oriental del Sistema de fallas de
Atacama (SFA), que se extiende por más de 1000 km en el
norte de Chile. Este sistema de fallas está inactivo, pero
representa una zona de debilidad donde las rocas afectadas
están muy fragmentadas con una mala calidad geotécnica.
Los trabajos de Geología Regional en el área de estudio
son las Cartas Chañaral y Diego de Almagro, a escala
1:100.000 (Godoy y Lara, 1998), y la Hoja El Salvador
Occidental, a escala 1:250.000 (Godoy y Lara, 2005). En
estos documentos se podrá encontrar la definición formal
de las unidades que se ha mencionado.
4 Descripción del Depósito del 25 y 26 de
Marzo 2015.
Como se desprende del Capítulo anterior, la Quebrada El
Salado ha sido afectada por flujos aluviales y coluviales
desde el Mioceno. Este evento fue suficiente para quedar
en el registro geológico, pero en ningún caso es el evento
de mayor magnitud que se haya registrado en este lugar.
Esto pues los depósitos ocuparon principalmente el cauce
labrado en la quebrada, sin ocupar el ancho total de ésta.
Los fragmentos que constituyen las gravas son
generalmente líticos angulosos y de origen antrópico
compuestos por maderas (tablones, ramas y durmientes),
vehículos (autos y camiones), restos de la línea férrea,
fragmentos semi-consolidados de relaves, botellas, bolsas,
telas, entre otros.
Además hay ejemplos notables de cómo estos aluviones
erosionan a sus propios depósitos. Por ejemplo, en la ruta
C-13 entre El Salado y Chañaral se reconocen a lo menos 3
superficies distintas, separadas por discordancia de erosión
cada una de ellas. Esta erosión es producida por el
desarrollo de flujos turbulentos que tienen una viscosidad
menor dada por una mayor proporción de agua versus
sedimentos.
Por otro lado, en la ciudad de Chañaral se generó una
nueva morfología de la costa, donde destaca un nuevo
escarpe de aproximadamente 3 m de altura donde se
exponen los depósitos antiguos de la playa con espesor
entre 1-2 metros, y sobre estos, depósitos de flujos de barro
de este evento (Figura 3). Este flujo de barro corresponde a
depósitos de facies de llanura de inundación de algún
aluvión inicial, que fue erosionado en el cauce
probablemente por el aluvión mayor que ocurrió acá, que
inclusive cortó la barra de arena costera y generó las
nuevas entradas del mar.
En los lugares donde se observa rebalse del cauce principal
sobre la llanura de inundación, las facies que se observan
son flujos de barro bastante densos que son capaces de
mantener grandes detritos en suspensión (Figura 2). Estos
flujos de barro tienen la dinámica de flujos laminares que
no tienen poder erosivo y se depositan sobre la topografía
anterior.
La mayor variedad de estructuras geológicas y de facies
sedimentarias se observan en torno al talweg de la
quebrada principal. En este lugar se reconoce la presencia
de múltiples unidades de flujo de aluviones, donde
conviven flujos turbulentos y laminares.
La secuencia más completa expuesta por la erosión de este
mismo aluvión se encuentra en la localidad de El Salado,
donde se observa un espesor de 2,56 m. Aquí se observa
una secuencia compuesta por numerosos estratos de gravas
matriz-soportadas de entre 10 y 40 cm de espesor
intercalados con escasos niveles de 10 cm de espesor
compuestos por gravas clasto-soportadas donde todos los
fragmentos están impregnados de lodo y niveles arenosos
inferiores a los 10 cm de espesor. En este mismo depósito,
1 metro hacia el norte, se observa un tablón (detrito
antropogénico) que canaliza el flujo, depositando un
estrato de arena fina con fragmentos semi-consolidados de
relaves hacia el techo. Una vez que este “canal” es
rebalsado por el depósito las facies se homogenizan hacia
el techo. En general, esto evidencia que existe un brusco
cambio de facies en la lateral para este tipo de depósitos.
Figura 1. Usar para los títulos de figuras Helvética 9pt y para el
texto Times New Roman 9. Los títulos de las figuras deben
incluirse inmediatamente a continuación de la figura.
Figura 3. Fotografía del nuevo escarpe costero desarrollado con
posterioridad a este evento en Chañaral. En primer plano se
observa el detalle del escarpe, en la base están los depósitos
claros de la playa y sobre estos, los depósitos oscuros de este
aluvión. En segundo plano se observa una duna formada por el
depósito claro, escasamente cubierta por el flujo de barro. Los
depósitos del aluvión corresponden a una etapa inicial, que es
erosionada después flujos turbulentos de este mismo evento
Referencias
CODELCO, 2015. Informe evento meteorológico 24-25-26 marzo
2015. Gerencia de Sustentabilidad, Seguridad y Salud
Ocupacional, División Salvador.
Garreaud, R. 2015. http://www.cr2.cl/norte-oscuro-sur-claro/
Godoy, E.; Lara, L. 1998. Hojas Chañaral y Diego de Almagro,
región de Atacama, Escala 1:100.000. SERNAGEOMIN, Mapas
Geológicos (n.5-6), 1 mapa col. pleg, Santiago.
Godoy, E.; Lara, L. 2005. Hoja El Salvador Occidental, región de
Atacama, Escala 1:250.000. SERNAGEOMIN, Carta Geológica
de Chile, Serie Geología Básica (n.90): 72 p., il; 1 mapa pleg.,
Santiago
Hauser, A. 1997. Los aluviones del 18 de Junio de 1991 en
Antofagasta: un análisis crítico, a 5 años del desastre.
SERNAGEOMIN, Boletín (n.49): 47 p., il, Santiago
Juan Contreras Figueroa 9-6-2015 9:51
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