000119 4.1.2 GEOLOGÍA El presente capítulo contiene los aspectos geológicos de mayor importancia observados en el ámbito del proyecto de prospección sísmica en el Lote Z-48, ubicado íntegramente en la zona marina, principalmente en lo referente a las estructuras y unidades sedimentarias depositadas en el fondo marino. El área de estudio se localiza principalmente en la plataforma continental de la zona centro-norte del país, comprendiendo el sector central de la cuenca hidrocarburífera Salaverry, entre Bahía Ferrol a Puerto Supe, la cual se extiende en el Océano Pacífico frente a los departamentos de Ancash y Lima; constituyendo una cuenca de antearco relativamente inestable y susceptible a subsidencias o hundimientos rápidos en escala geológica. Dentro de un contexto hidrocarburífero y morfotectónico regional, el área de estudio se encuentra limitada por el oeste con la fosa peruano-chilena y la cuenca sedimentaria Trujillo; por el este con el litoral costero del departamento de Ancash y por el sur con la cuenca sedimentaria de Lima. En la Figura 4.1.2-1, se puede apreciar las cuencas hidrocarburíferas a nivel nacional y su desarrollo en el Lote Z-48. EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-1 78°0'0"W 76°0'0"W 74°0'0"W 72°0'0"W 70°0'0"W 000120 0°0'0" 80°0'0"W 0°0'0" 82°0'0"W COLOMBIA 2°0'0"S 2°0'0"S ECUADOR CUENCA PROGRESO 4°0'0"S 4°0'0"S CUENCA FANCONES CUENCA MARAÑON CUENCA UCAYALI CU RU AT 8°0'0"S C EN C EN AS LO JIL E AV AL Y 10°0'0"S RR Lote Z-48 OC ZC C EN NO D CUENCA MADRE DE DIOS A MA LI C PA 12°0'0"S CO T FI AL CU ÉA AR DE R AR 10°0'0"S 8°0'0"S BRASIL CUENCA HUALLAGA CU Área de Estudio 6°0'0"S CUENCA BAGUA CUENCA SECHURA 12°0'0"S 6°0'0"S CUENCA TALARA ÍFI U EN C Yacimientos de Gas A SC PI CUENCA TITICACA 16°0'0"S ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL PROSPECCIÓN SÍSMICA 2D Y 3D EN LOTE Z - 48 CU CUENCAS HIDROCARBURIFERAS 18°0'0"S Elaborado por: Fuente: Figura: 4.1.2-1 EN C CU AM Fecha: MAYO, 2009 0 Dirección General de Hidrocarburos - MEM 110 Escala: 1:8 000 000 220 330 Coordenadas Geográficas, Datum WGS84 82°0'0"W 80°0'0"W 78°0'0"W 76°0'0"W 74°0'0"W OL LE ND EN C O 440 Km 72°0'0"W 16°0'0"S O Cuenca Sedimentaria A M OQ UE GU A CHILE 70°0'0"W 18°0'0"S 14°0'0"S C Yacimientos de Petroleo BOLIVIA 14°0'0"S CO LEYENDA 000121 4.1.2.1 GEOLOGÍA SUBMARINA Geológicamente se considera que la cuenca Salaverry es la extensión en la plataforma continental de la cuenca Trujillo, hasta la inversión que ocurrió en el Terciario Superior, debido a lo cual se generó un alto estructural que separó ambas cuencas. La plataforma continental presenta en la superficie una unidad superior de sedimentos finos laminados, seguidos por otra secuencia de sedimentos en la que se intercalan fangos terrígenos con fangos diatomáceos y capas de arena y limos; sigue una tercera unidad de fangos diatomáceos laminados y finalmente la unidad más profunda consistente de arenas, arena limosa y limo arenoso. En la parte más profunda de la cuenca han sido reconocidas por geofísica una potente sección de rocas cretácicas, las cuales son consideradas como posibles rocas generadoras de petróleo. El espesor de estas rocas alcanza más de 4 000 m. Asimismo, se ha reconocido una discordancia angular en la parte sur de la cuenca que según su posición, estaría relacionada con un evento tectónico ocurrido a mediados del Oligoceno o a principios del Mioceno. La Figura 4.1.2-2 presenta un corte transversal de la cuenca. EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-3 EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 Fuente: Perupetro, 2006 (modificado) Espes or Total de Sedi mentos InfraMioceno Alto Cuenca Trujillo Trujillo-Salaverry Buzamiento reconstruido de Línea 93-45 Figura 4.1.2-2 Corte transversal geológico de Este a Oeste de la Cuenca Salaverry Carbonatos del Eoceno Exageración Vertical 5X Cretáceo Paleoceno Plioceno Mioceno 3 Mioceno 2 Cuenca Salaverry 4.1.2-4 000122 000123 4.1.2.2 ESTRATIGRAFÍA La secuencia sedimentaria de las cuencas Salaverry y Trujillo separadas por un alto estructural, es conocida por los afloramientos presentes en la costa entre Chiclayo y Trujillo. La estratigrafía paleógena y neógena es conocida a través de los pozos Ballena y Delfín perforados en la cuenca Trujillo; estos pozos atravesaron una sección de 2 350 m y llegaron al basamento que está expuesto en la isla Lobos de Tierra, frente a Lambayeque. En el resumen estratigráfico que se presenta en la Figura 4.1.2-3 y que se describe, se ha tomado como referencia la geología de la costa entre Pacasmayo y Chimbote, estudiado por el INGEMMET. Basamento Pre-Cámbrico-Paleozoico inferior Las rocas que conforman el basamento de la cuenca Salaverry-Trujillo son rocas precámbricas y del paleozoico inferior. Han sido atravesadas parcialmente por el pozo Ballena, el cual terminó de perforarse en el gneis de cuarzo-biotita. El pozo Delfín, que también llegó al basamento, atravesó parcialmente esquistos y filitas micáceas. Regionalmente en el área continental costera cercana a la zona de estudio no se conocen afloramientos de rocas precámbricas o paleozoicas, pero tanto al norte como al sur de la costa y algunas islas del Perú si se han reportado y están constituidas por esquistos y gneises. Mesozoico La estratigrafía mesozoica del área costera comienza con una gruesa sección de lutitas pizarrosas de la Formación Chicama que tiene algunas variaciones litológicas regionales, presentando proporciones variables de cuarcitas, calizas y derrames volcánicos hacia la base. Sobreyace a esta secuencia la Formación Santa del Grupo Goyllarisquizga, la cual en el área costera está constituida por una secuencia de lutitas gris oscuras y calizas arcillosas negras con predominancia de lutitas hacia el tope. La Formación Santa subyace concordantemente a la gruesa secuencia de lutitas arenosas pardo rojizas intercaladas de limolitas y areniscas de la Formación Carhuaz; hacia el tope de Carhuaz se observa una transición hacia los bancos gruesos de cuarcitas blancas y grises con intercalaciones de lutitas y limolitas oscuras de la Formación Farrat. Sobre el Grupo Goyllarisquizga, se depositó la Formación La Zorra, perteneciente al Grupo Casma; esta formación consiste de flujos de andesita en capas delgadas y piroclastos intercalados con sedimentitas consistentes en limolitas y areniscas. Sobreyaciendo a la Formación La Zorra esta dispuesta la Formación Junco, también perteneciente al Grupo Casma, que consiste en lavas en almohadillas intercaladas con algunos paquetes de aglomerados y flujos lávicos. El grosor de los paquetes de almohadillas oscila en promedio entre 50 cm. y 1 m. Cenozoico Sobreyaciendo a las rocas mesozoicas, ocurre una gruesa sección de sedimentos cenozoicos. Esta era geológica comienza con la depositación del grupo Talara, el cual se distingue en su base por areniscas de la Formación Hornillos y sobre estas, una alternancia de capas lutáceas, no calcáreas y masivas. EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-5 000124 LITOLOGIA FORMACION ZAPAYAL MONTERA 450 ODP 688 740 LOBOS 1X SUP. VOLCANICOS CALIPUY 1080 MED. HEATH 320 CHIRA 200 VERDUN 320 DELFIN 1X INF. SUPERIOR OLIGOCENO MIOCENO Q POTENCIA (m) SERIE PLIOPLEIST. ERA SISTEMA Figura 4.1.2-3 Columna estratigráfica generalizada de la cuenca Salaverry MORSA 1X GRUPO TALARA MEDIO LOBITOS TEREBRATULA EOCENO 750 AFLORAMIENTO DELFIN 1X ODP 688 HORNILLOS ALBIANO GRUPO CASMA VALANG. APTIANO GRUPO GOYLLARISQUIZGA INF. SUP. JUNCO 2010 AFLORAMIENTO LA ZORRA FARRAT 690 AFLORAMIENTO CHICAMA 58 AFLORAMIENTO Z-35 Cº PRIETO ? CHALECO DE PAÑO ? CARHUAZ SANTA MED. INF. PRE CAMBRIANO PATAZ MISISIP. PENSILV. SUP. TRIASICO BATOLITO DE LA COSTA CRETAC EO JURASICO MESOZOICO SUP. PALEOCENO INFERIOR TERCIARIO CENOZOICO MONTE HELICO BASAMENTO CRISTALINO Fuente: Perupetro, 2006 (modificado) EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-6 000125 Sobreyace al Grupo Talara, la Formación Verdún, compuesta de areniscas cuarzosas, conglomerádicas y limo arcillitas. En concordancia al Verdún yacen los sedimentos finos de la Formación Chira. La Formación Chira está constituida predominantemente por lutitas y arcillitas marrón oscuro a gris oscuro y limonitas gris medio. En las secciones sísmicas marinas se le observa como una secuencia de traslape marino, que sobreyace en discordancia ya sea sobre rocas del basamento, como en los pozos Delfín y Ballena, o sobre remanentes erosionados de formaciones pre-terciarias aún no identificadas. El oligoceno está definido por un contacto basal discordante con el eoceno superior y se caracteriza por una secuencia de calizas y lutitas de la Formación Heath que en la parte superior del pozo Delfín está compuesta predominantemente de lutitas y arcillitas marrón oscuro y gris parduzco con trazas de carbón similares a las de la formación Chira. Cerca al tope se presenta un horizonte de areniscas cuarzosas de grano fino-medio, con abundantes restos de conchas. Sobreyaciendo en discordancia erosional a la Formación Heath, se encuentran depositados derrames y brechas de andesitas, dacitas y riolitas de los volcánicos Calipuy. El mioceno se identifica por un contacto discordante con el oligoceno y consiste en una secuencia litológica de areniscas de grano medio a grueso, algo conglomeraditas de la Formación Montera y lutitas intercaladas con arcillas finas de la Formación Zapallal. Rocas intrusivas Gran parte de los afloramientos de rocas mesozoicas sedimentarias y volcánicas se hallan intruidas secuencialmente por stocks de dioritas, granodioritas y granitos que conforman el Batolito de la Costa, también por una red de pequeños diques. 4.1.2.3 EMPLAZAMIENTO TECTÓNICO REGIONAL Desde el punto de vista geológico, se puede afirmar que la evolución morfotectónica de la franja costera central del país, es consecuencia del proceso de subducción de bajo ángulo de la placa oceánica de Nazca que se sumerge por debajo de la placa continental Sudamericana; proceso iniciado en el límite Mioceno-Plioceno (Terciario), hace unos 5 a 10 millones de años, lo que dio lugar a importantes eventos morfotectónicos, los que se pueden resumir en los siguientes: a. Arqueamiento y subsecuente levantamiento del macizo andino occidental b. Acortamiento migrante de la corteza continental que se comprime hacia el Este c. Cese del vulcanismo Cuaternario en los Andes d. Fallamiento en bloques de la Cordillera de la Costa y su hundimiento en el litoral central e. Levantamiento tectónico de las terrazas y tablazos marinos costeros f. División de la Cuenca Oceánica en varias subcuencas de antearco, entre ellas las de Salaverry, Trujillo y Lima. Es importante señalar, que el proceso de subducción de la placa de Nazca no ha sido uniforme a lo largo del frente occidental andino; en algunos sectores el ángulo de subducción es muy pronunciado; así por ejemplo, en el territorio ecuatoriano es de 30° debido a la presencia de la EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-7 000126 dorsal de Carnegie y en la frontera peruano-boliviana el ángulo de subducción fluctúa entre 20° y 30°. El mecanismo básico que produce el movimiento de las placas tectónicas no se conoce, pero se considera que se debe a las corrientes de convección que tienen lugar en el manto plástico y caliente de la Tierra y también a los efectos gravitacionales y de rotación del planeta. 4.1.2.4 SISMICIDAD En el contexto regional, la zona de estudio se ubica en una región de elevada actividad sísmica la cual se halla relacionada al proceso de subducción de la placa de Nazca que se hunde bajo la placa Sudamericana, en el segmento litoral comprendido entre los 2° y 18° de latitud Sur. Subducción que se realiza con un desplazamiento del orden de diez centímetros por año, ocasionando intensas fricciones y acumulación de energía en la zona de contacto por roce de las dos placas, la liberación de esta energía da lugar a violentos sismos en el margen litoral peruano, siendo los más destructivos los superficiales, es decir aquellos cuyos focos se localizan a menos de 30 km. de profundidad; tornando a esta región desde el punto de vista sísmico, como el más activo del retroarco a lo largo del frente occidental andino. La gradiente de subducción de 5° a 10° de la Placa de Nazca y su velocidad de desplazamiento, mantiene la actividad tectónica de la costa peruana donde las fuerzas de comprensión son eficazmente transportadas a la corteza (Ver Anexo 2.0 “Análisis de Riesgo Sísmico y Tsunamis”). Según el Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI), el litoral costero aledaño se encuentra en la zona de intensidades VIII y IX del Mapa de Intensidades Sísmicas, que toma como base la escala modificada de Mercalli. (Figura 4.1.2-4). A lo largo de casi 450 años, la zona central del Perú ha sufrido 24 sismos con intensidades comprendidas entre la clase VI y la clase IX en la Escala Modificada de Mercalli. En esta región, el ultimo sismo de gran magnitud fue el que ocurrió el 15 de agosto del 2007 frente a las costas de Pisco, con una intensidad de VIII y que fue sentido en gran parte del país, generando destrucción y muerte en las localidades de Pisco, Chincha y Cañete. El Cuadro 4.1.2-1 presenta los sismos que han afectado el área de estudio en los últimos 450 años y en la Figura 4.1.2-5 se presenta el Mapa Preliminar de Peligro Sísmico y Aceleraciones Sísmicas elaborado por el Instituto Geofísico del Perú (IGP). Asimismo en el Volumen de Anexos, se adjunta el Anexo 2.0 de Geología donde se trata con cierto detalle el “Análisis de Riesgo Sísmico y Tsunamis” para la región. EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-8 76°0'0"W 74°0'0"W 72°0'0"W 70°0'0"W 000127 0°0'0" 78°0'0"W 0°0'0" 80°0'0"W COLOMBIA 2°0'0"S 4°0'0"S 6°0'0"S 6°0'0"S 4°0'0"S 2°0'0"S ECUADOR 8°0'0"S 8°0'0"S BRASIL Área de Estudio 10°0'0"S 10°0'0"S Lote Z-48 OC CO Intensidad VI Intensidad VII BOLIVIA Intensidad VIII Intensidad IX Intensidad X 16°0'0"S 16°0'0"S ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL PROSPECCIÓN SÍSMICA 2D Y 3D EN LOTE Z - 48 14°0'0"S ÍFI Intensidad V C PA Intensidad IV 14°0'0"S 12°0'0"S NO 12°0'0"S ÉA INTENSIDADES (MERCALLI) Figura: 18°0'0"S Elaborado por: Fuente: 4.1.2-4 Fecha: MAYO, 2009 0 Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI) 80°0'0"W 78°0'0"W 100 Escala: 1:8 000 000 200 300 Coordenadas Geográficas, Datum WGS84 76°0'0"W 74°0'0"W 400 Km 72°0'0"W CHILE 70°0'0"W 18°0'0"S MAPA DE INTENSIDADES SÍSMICAS DEL PERÚ 000128 Cuadro 4.1.2-1 Sismos con Intensidades iguales o superiores a V en la escala de Mercalli Modificado con epicentro en el área o muy ceca de ella 15/11/1555 INTENSIDAD (MM) sd Terremoto en Lima a 20 años de su fundación, destruyó a la pequeña ciudad. 3 09/07/1586 23/03/1609 VIII V Terremoto en Lima, destruyó la ciudad. Sentido desde Trujillo hasta Caravelí Violento temblor en Zaña 4 19/10/1609 VII Violento temblor que causó gran destrucción en Lima. 5 14/02/1619 IX Terremoto en Trujillo; destruyó la ciudad. 6 27/11/1630 VII Destrucción en Lima 7 13/11/1655 VII Destrucción en Lima 8 9 10 17/06/1678 20/10/1687 06/01/1725 VIII VII -IX VII 11 28/10/1746 IX - X 12 02/09/1759 VII Fuerte sismo en Trujillo 13 30/03/1828 VII Terremoto en Lima; afectó Trujillo. 14 02/01/1902 V-VI Fuerte sismo en Chimbote y Chiclayo 15 16 17 18 04/03/1904 28/09/1906 20/05/1917 19/01/1932 VII-VIII VII VI VI - VII 19 05/03/1935 VI 20 24/05/1940 VII-VIII 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 10/11/1946 31/01/1951 23/07/1951 19/08/1955 17/02/1956 03/07/1961 18/04/1962 15/11/1962 17/09/1963 17/10/1966 04/02/1969 XI VI - VII V VI V V VI V VI-VII VIII V 32 31/05/1970 VI - IX 33 34 35 03/10/1974 18/04/1993 15/08/2007 VII-VIII VI VIII Nº FECHA 1 2 OBSERVACIONES Fuerte sismo; estragos en Callao y Lima. Dos sismos en Lima, dejando la mayor parte de la ciudad en ruinas. Terremoto en Trujillo Destrucción casi total de Lima y Callao. Un tsunami de grandes proporciones inundó el Callao, hasta casi 6 km, matando a casi toda la población. Terremoto en Lima, sentido en Pacasmayo (VI) Notable conmoción sísmica, sentido en Trujillo y Santa (V) Fuerte sismo en Trujillo; sentido en Casma (IV) Violento sismo; mucho daño entre Lima y Huacho. Fuerte sismo, muchos daños en Trujillo Terremoto sentido desde Guayaquil hasta Arica.; destrucción en Lima; hubo tsunami. Afectó Trujillo (IV) Terremoto en Pallasca (Ancash), sentido en Trujillo (V) Fuerte sismo en Lima; fue sentido en el litoral desde el paralelo 10º hasta el 14º. Fuerte sismo en Trujillo Sismo en Salaverry, sentido muy fuerte en Chimbote (V) Fuerte sismo en La Libertad y Ancash Fuerte sismo en Trujillo; sentido en Huaraz Terremoto en Casma; afectó Trujillo (V) Fuerte sismo que afectó Chiclayo, Trujillo y Chimbote Terremoto en Ancash; afectó Salaverry, Chimbote y Huarmey Terremoto en Lima. Se sintió en todo el norte, Chimbote y Trujillo (V). Fuerte sismo que afectó Chiclayo y Trujillo Violento terremoto que fue sentido desde Tumbes hasta Ica y desde la costa hasta Iquitos. Violento terremoto que afectó Lima. Fuerte sismo que sacudió Lima. Terremoto en Pisco que fue sentido en gran parte del país. Fuente: Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI), Instituto Geofísico del Perú (IGP) (MM): Escala Mercalli Modificado sd: sin datos EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-10 000129 Además, los sismos de gran magnitud, pueden dar lugar a la formación de “tsunamis”. Cuando se origina un tsunami se propaga en todas las direcciones, hallándose la velocidad de propagación de las ondas sísmicas relacionada con la profundidad del mar. Cabe destacar, que el Perú no ha sufrido los efectos de los tsunamis con la misma frecuencia que otras regiones del planeta; sin embargo, la historia nos dice que nuestro litoral ha sufrido los efectos destructivos de muchos en el pasado. Los más destructivos fueron los ocurridos el 28 de octubre de 1746 y el 13 de agosto de 1868. El primero se generó frente a las costas del Callao alcanzando una altura de 7,0 m. Este tsunami causó la muerte de 5 a 7 mil habitantes y es probablemente el tsunami de mayor magnitud registrado a la fecha. El tsunami del 13 de agosto de 1868 ocasionó grandes daños desde Trujillo (Perú) hasta Concepción (Chile), en Arica, una nave de guerra fue depositada 400 m tierra adentro; este tsunami alcanzó regiones tan lejanas como Japón, Hawai y Australia. Por otro lado, el carácter sísmico de nuestro territorio obliga a tener en cuenta diversas consideraciones para ejecutar alguna actividad productiva, entre las que se tienen: relieve, pendiente, tipo de roca, grado y clase de alteración, etc.; en tal sentido, cabe mencionar que el lugar donde se ejecutará la prospección sísmica marina se halla entre lodos areno-arcillosos cuaternarios, caracterizadas por su falta de litificación y baja competencia, por lo tanto muy susceptibles a sufrir fuerte deformación durante un sismo; consideraciones similares deben tenerse presente con los materiales clásticos marinos y continentales depositados en el litoral. EIAS Prospección Sísmica 2D y 3D – Lote Z-48 4.1.2-11 76°0'0"W 74°0'0"W 72°0'0"W 70°0' 0"W 000130 0°0'0" 78°0'0"W 0°0'0" 80°0'0"W 2°0'0"S LORETO PIURA 4°0'0"S 2°0'0"S 200 250 500 350 AMAZONAS 6°0'0"S 0 LAMBAYEQUE CAJAMARCA 45 SAN MARTIN 0 8°0'0"S 8°0'0"S LA LIBERTAD 50 Área de Estudio BRASIL 150 0 0 UCAYALI 0 10°0'0"S HUANUCO 10°0'0"S 60 ANCASH 55 Lote Z-48 PASCO OC MADRE DE DIOS C PA HUANCAVELICA ÍFI CUSCO 14°0'0"S CO AYACUCHO ICA APURIMAC PUNO SÍMBOLO Contorno de aceleración horizontal problable del suelos en cm/s2 con 10% de probabilidad de exedencia en 50 años AREQUIPA 16°0'0"S 16°0'0"S ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL PROSPECCIÓN SÍSMICA 2D Y 3D EN LOTE Z - 48 MAPA PRELIMINAR DE PELIGRO Y ACELERACIONES SÍSMICAS Figura: 18°0'0"S Elaborado por: Fuente: 4.1.2-5 MOQUEGUA Fecha: MAYO, 2009 0 Instituto Geofísico del Perú (IGP) 80°0'0"W 100 Escala: 1:8 000 000 200 300 Coordenadas Geográficas, Datum WGS84 78°0'0"W 12°0'0"S JUNIN LIMA BOLIVIA NO 12°0'0"S ÉA CALLAO 14°0'0"S 6°0'0"S 10 76°0'0"W 74°0'0"W 400 Km 72°0'0"W TACNA CHILE 70°0'0"W 18°0'0"S 400 4°0'0"S 50 150 ECUADOR TUMBES COLOMBIA