Dirección de Geología Regional
Equipo de Investigación:
María del Carmen Morales Reyna
Luis Cerpa Cornejo
Teresa Cornejo Sánchez
Ivette Girón Cabello
César Chacaltana Budiel
Waldir Valdivia Vera
Lima, Perú 2020
Revisión Técnica: Jorge Chira Fernández, William Martínez Valladares, Lionel Fídel Smoll, Hugo Rivera Mantilla.
Dirección de Geología Regional: William Martínez Valladares. Unidad encargada de edición
Revisor Externo: Nestor Teves Rivas.
Corrección gramatical y de estilo: Marco Pinedo Salazar.
Fotografía de la carátula: Mapa batimétrico y fisiográfico del Perú. Diagramación: Erick Rodriguez Zelada.
Comité Editor: Jorge Chira Fernández, William Martínez Valladares, Verónica Falcone Mispireta.
Dirección encargada del estudio
Presidente Ejecutivo: Henry Luna Córdova. Gerente General (e): Yelena Alarcón Butrón.
Unidad de Relaciones Institucionales: Verónica Falcone Mispireta.
Los términos empleados en esta publicación y la presentación de los datos que en ella aparecen son de exclusiva responsabilidad del equipo de investigación.
Referencia bibliográfica
Morales, M.; Cerpa, L.; Cornejo, T.; Girón, I.; Chacaltana, C. & Valdivia, W. (2020) - Geología de la plataforma continental del Perú: paralelos 03°30' y 14°00' latitud sur. INGEMMET, Boletín, Serie D: Estudios Regionales, 32, 118 p.
©
INGEMMETRazón Social: Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico (INGEMMET) Domicilio: Av. Canadá N° 1470, San Borja, Lima, Perú
Primera Edición, INGEMMET 2020
Se terminó de imprimir el 28 de febrero 2020 en los talleres del INGEMMET
Tiraje: 50
Nombre del autor(es). “Esta es una obra colectiva”
RESUMEN ...5
ABSTRACT ...7
CAPÍTULO I ...9
INTRODUCCIÓN ...9
1.1 ANTECEDENTES GENERALES ...9
1.2 OBJETIVOS ...10
1.3 UBICACIÓN ...10
1.4 ESTUDIOS ANTERIORES ...10
1.5 METODOLOGÍA DE TRABAJO ...14
CAPÍTULO II ...15
LA MARGEN CONTINENTAL PERUANA ...15
2.1 ASPECTOS CLIMÁTICOS – OCEANOGRÁFICOS ...15
2.1.1 Corriente Peruana o Corriente de Humboldt ...15
2.1.2 Corriente El Niño o Fenómeno El Niño ...15
2.2 ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS ...15
2.2.1 Plataforma continental ...17
2.2.2 Talud Continental ...24
2.2.3 Fosa Oceánica ...25
2.2.4 Llanura o lecho oceánico ...25
2.3 ASPECTOS TECTÓNICO Y ESTRUCTURAL DE LA MARGEN CONTINENTAL PERUANA ...27
2.3.1 Mapa Tectónico de la Margen Continental ...29
CAPÍTULO III ...35
CARACTERIZACIÓN DE LOS SEDIMENTOS HOLOCÉNICOS DE LA PLATAFORMA CONTINENTAL ...35
3.1 INTRODUCCIÓN ...35
3.2 METODOLOGÍA ...35
3.3 GEOQUÍMICA MARINA ...37
3.4 SEDIMENTACIÓN ...37
3.5 ESTRATIGRAFÍA ...37
3.6 GRANULOMETRÍA ...38
3.7 MINERALOGÍA ...43
3.8 CARACTERIZACIÓN DEL TRANSPORTE FLUVIAL COMO FUENTE DE APORTE A LA MARGEN CONTINENTAL ...51
3.9 CARACTERIZACIÓN DEL TRANSPORTE EÓLICO COMO FUENTE DE APORTE A LA MARGEN CONTINENTAL ...56
3.9.1 Metodología ...57
3.9.2 Método de muestreo y análisis - Experimento de la Estación Eólica Experimental (EEE) ...57
3.9.3 Geomorfología de Paracas – Corredor Eólico ...59
3.10 ANÁLISIS MINERALÓGICO ...70
3.11 MORFOMETRÍA ...72
3.12 CORRELACIONES ENTRE LOS SEDIMENTOS ENTRAMPADOS Y LAS VARIABLES METEOROLÓGICAS ...73
4.2 METODOLOGÍA ...77
4.3 COMPOSICIÓN FAUNÍSTICA Y DISTRIBUCIÓN TEMPORAL ...79
4.3.1 Taxonomía ...79
4.4 PALEOCEANOGRAFÍA ...85
4.4.1 Disolución y Oxigenación ...85
4.4.2 Interpretación ...85
4.5 CONCLUSIONES DE MICROPALEONTOLOGÍA ...90
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...91
ANExOS ...97
RESUMEN
La margen continental peruana comprende la plataforma continental y el talud continental. Su ancho puede variar de 126 km frente a la costa de Pimentel, a 5 km en el sur del Perú. La fosa peruano - chilena tiene un recorrido de más de 2100 km frente a la costa peruana y llega alcanzar una profundidad máxima de 7,415 m. Interpretación de la información obtenida por métodos de prospección geofísica, ha delineado un accidentado y dinámico fondo marino, con profundos cañones, canales y geoformas de deslizamientos submarinos. Los cañones disectan el talud en forma de “V”, sus cabeceras ocurren generalmente en el borde de la plataforma y continúan hacia la fosa, encauzando sedimentos de las cuencas del talud superior medio hacia la fosa. Entre los 6° y 9° 30´, 16° y 18° de latitud sur, los cañones llegan a tener entre 2 y 14 km de ancho y entre 200 y 1,000 m de profundidad.
Su configuración tectonosedimentaria está definida por 9 cuencas de antearco; Cuenca Tumbes, Talara, Lancones, Sechura, Salaverry, Lima, Pisco, Moquegua y Mollendo. Estas cuencas se disponen paralelas a la línea de costa siguiendo una dirección NO-SE. Limitan entre sí por medio de levantamientos tectónicos mayores, denominados “Altos”. Así tenemos el Alto de la plataforma externa el cual limita las cuencas Salaverry, Pisco y Mollendo y el Alto del talud superior que limita las cuencas Lima y Trujillo. El Alto de Paita limita las Cuencas Talara y Tumbes y la Cordillera de Los Amotapes limita las cuencas Sechura, Talara y Lancones.
Dentro del esquema de la tectónica de placas, corresponde a un margen típico de convergencia, donde la Placa de Nazca
interactúa con la Placa Sudamericana, con comportamiento activo, tanto desde el punto de vista tectónico como sísmico. Estas cuencas están rellenadas por secuencias sedimentarias mesozoicas y cenozoicas depositadas generalmente sobre un basamento paleozoico. Las cuencas del noroeste constituyen grandes sistemas petroleros que permiten la generación y entrampe de hidrocarburos. De los más de 14,500 pozos perforados en el Perú, 14,000 de ellos están en la Cuenca Talara, siendo esta una de las cuencas de mayor producción hidrocarburífera. Le siguen en importancia las cuencas Tumbes y Lancones. Como principales unidades generadoras se tienen las formaciones Muerto, constituida por calizas lutáceas del Albiano; la Formación Redondo con lutitas del Campaniano (Cuenca Talara), La Formación Heath (Cuenca Tumbes). Como rocas reservorio tenemos las lutitas de las formaciones Talara, Ostrea y Chira.
Además de los recursos de hidrocarburos, la margen continental peruana encierra vastos recursos minerales tales como nódulos polimetálicos, costras de manganeso, así como costras y nódulos de fosfatos. Los que ocurren principalmente frente a las costas septentrional y central del Perú, formados como producto de los intensos procesos biogeoquímicos que ocurren en la columna de agua y fondo marino. Finalmente, la margen continental peruana en toda su extensión constituye el piso de
un gran ecosistema oceánico y alta diversidad específica, con
ABSTRACT
The Peruvian continental margin includes the continental shelf and the continental slope. Its width can vary from 126 km off the coast of Pimentel, to 5 km in the south of Peru. The Peruvian - Chilean trench has a distance of more than 2100 km off the Peruvian coast and reaches a maximum depth of 7,415 m. Interpretation of the information obtained by geophysical prospecting methods, has delineated a rugged and dynamic seabed, with deep canyons, channels and geoforms of underwater landslides. The canyons dissect the slope in the form of “V”, their headwaters generally occur at the edge of the platform and continue towards the pit, channeling sediments from the basins of the upper upper slope into the pit. Between 6 ° and 9 ° 30’, 16 ° and 18 ° south latitude, the canyons are between 2 and 14 km wide and between 200 and 1,000 m deep.
Its tectonosedimentary configuration is defined by 9 forearc
basins; Cuenca Tumbes, Talara, Lancones, Sechura, Salaverry, Lima, Pisco, Moquegua and Mollendo. These basins are arranged parallel to the coastline in a NO-SE direction. They limit each other through major tectonic surveys, called “Altos”. Thus we have the Alto of the external platform which limits the basins Salaverry, Pisco and Mollendo and the Alto of the upper slope that limits the Lima and Trujillo basins. The Alto de Paita limits the Talara and Tumbes basins and the Amotapes mountain range limits the Sechura, Talara and Lancones basins.
Within the scheme of plate tectonics, corresponds to a typical convergence margin, where the Nazca Plate interacts with the South American Plate, with active behavior, both from the tectonic and seismic point of view.
These basins are filled by Mesozoic and Cenozoic sedimentary
sequences deposited generally on a Paleozoic basement. The northwest basins are large oil systems that allow the generation and entrampe of hydrocarbons. Of the more than 14,500 wells drilled in Peru, 14,000 of them are in the Talara Basin, this being one of the basins with the largest hydrocarbon production. The Tumbes and Lancones basins are next in importance. As the main generating units are the Dead formations, constituted by lime-like limestones of the Albian; the Redondo Formation with Campanian shales (Talara Basin), The Heath Formation (Tumbes Basin). As reservoir rocks we have the shales of the Talara, Ostrea and Chira formations.
In addition to hydrocarbon resources, the Peruvian continental margin contains vast mineral resources such as polymetallic nodules, manganese crusts, as well as crusts and phosphate nodules. Those that occur mainly off the northern and central coasts of Peru, formed as a result of the intense biogeochemical processes that occur in the water column and seabed. Finally, the Peruvian continental margin in all its extension constitutes the
floor of a large oceanic ecosystem and high specific diversity, with
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 ANTECEDENTES GENERALES
En el año 2005, el Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico
(Ingemmet) inició los estudios relacionados al conocimiento de la margen continental peruana, como parte de su estructura
funcional y el interés por establecer las bases para la futura exploración de sus recursos minerales y energéticos; así como
la evaluación de los peligros geológicos que allí se generan.
Para ello, se creó el proyecto de investigación GR-8: “Estructura y evolución de la margen continental del Perú”, cuyo objetivo específico fue caracterizar los sedimentos holocénicos del fondo marino y relacionarlos con la geomorfología, estructuras y aporte de sedimentos continentales que influyen, condicionan y/o controlan su distribución de fondo.
El desarrollo de la investigación requirió trabajar desde la conformación de bases metodológicas necesarias para la
implementación y formación de personal en las líneas de investigación en geología marina y requeridas para el desarrollo
de los objetivos propuestos. Las capacidades institucionales
en sedimentología, mineralogía y micropaleontología se
complementaron con las capacidades de otras instituciones que desarrollan estudios en el ámbito marino, como es el caso
del Instituto del Mar del Perú (Imarpe).
Los primeros trabajos consistieron en el acopio y el análisis de información existente, a fin de tener los datos suficientes para conocer las particularidades estructurales, geológicas y paleontológicas de los distintos espacios acuosos y obtener
los fundamentos necesarios para una objetiva evaluación
de la margen continental del Perú y las posibilidades de
distribución de los recursos minerales dentro de sus límites.
Instituciones como Petroperú, Repsol, Savia (antes Petrotech) proporcionaron información estratigráfica, estructural y
geofísica que permitió realizar un mapa estructural preliminar, de la margen continental, el cual muestra las cuencas tectonosedimentarias del Sistema de Antearco Andino, los
principales sistemas de fallas, lineamientos que las definen, así como las relaciones y/o proyecciones del control estructural
costero con el de la plataforma.
Se realizó el estudio de sedimentos fluviales de los principales ríos afluentes a la cuenca del Pacífico, para conocer su influencia en el aporte y dispersión de minerales hacia el océano. En el año 2005 mediante el convenio de cooperación con el Instituto del Mar del Perú, el proyecto GR8 integró el programa de investigación “Registros paleoceanográficos de alta resolución” (Paleopeces) y al Equipo Mixto de Investigaciones Paleoceanográficas (Mixpaleo). El proyecto GR8 desarrolló estudios sedimentológicos, mineralógicos y micropaleontológicos de la margen continental y tuvo acceso a la litoteca de Imarpe. Para el estudio de sedimentos superficiales de la margen
continental se realizó el estudio micropaleontológico de dos
testigos de la plataforma continental interna y externa frente a Pisco y al Callao y se participó en la investigación de sedimentos eólicos en Paracas para conocer su influencia en el aporte sedimentario de los testigos del Callao y Pisco.
Cabe señalar que Paleopeces y Mixpaleo son de carácter internacional y multidisciplinario. El primero orientado a las reconstrucciones paleoceanográficas y del ecosistema de surgencias de la Corriente Peruana durante los últimos 2000 años, aplicando el uso de multiproxis o indicadores biológicos y
geoquímicos. El segundo sobre la calibración de proxis para su aplicación en estas reconstrucciones. Congregan instituciones
nacionales y extranjeras como: Ingemmet, UR Paleotropique, Institut de Recherche pour le Développement, IRD, Bondy,
France, Departamento de Geología, Facultad de Ciencias
Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Ensenada BCS, México, Institut des Sciences de la Terre (ISTO), Université de Orleáns, France, Laboratorio de Sedimentología y Paleoambientes, Universidad de Antofagasta, Chile, UR Locean, Université Paris VI/IRD/CNRS, France, Fisheries Resources Division, Southwest Fisheries Science Center, La Jolla, USA y el Laboratorio de Palinología y Paleobotánica, Universidad Peruana Cayetano Heredia. En la ejecución de las actividades Ingemmet-Imarpe se realizó el intercambio de muestras y datos
relacionados con las investigaciones, se promovió el desarrollo de
El presente boletín muestra los resultados obtenidos del estudio
sedimentológico de la plataforma continental del Perú sector norte y centro (3° 23´ 31.65” - 14° 00´S); su objetivo es brindar el conocimiento base para los estudios científicos, aplicados y/o estratégicos necesarios para la exploración y manejo de
recursos de fondo marino.
Los resultados de las investigaciones muestran una efectiva relación entre los componentes minerales de la margen
continental y los transportes fluviales y eólicos. Los resultados
obtenidos indican la amplia distribución de arenas de grano
medio a fino en la zona central de la plataforma y la ocurrencia
más restringida de limos. Los análisis mineralógicos muestran
también una amplia distribución de minerales silicatados y
carbonatados, tanto en la plataforma interna como externa. Otros
grupos de minerales identificados fueron: hidróxidos, sulfuros, óxidos, fosfatos, sulfatos y haluros.
Los sedimentos caracterizados son mayormente producto del proceso de transporte fluvial de los principales ríos tributarios al océano Pacífico y de la erosión marina de las formaciones
costeras. Los grupos minerales encontrados proceden de rocas
de Batolito de la costa y secuencias volcánicas sedimentarias. Para la zona central los estudios micropaleontológicos, sobre
bioindicadores fósiles en sedimentos anóxicos finamente
laminados de la plataforma continental interna y externa en el Callao, aportaron luces sobre la evolución oceanográfica de la Corriente Peruana durante el Holoceno, con resultados
claves para su aplicación en la reconstrucción de ecosistemas
y paleoambientes de las cuencas de antearco de la plataforma
continental peruana.
Participaron en la investigación, por parte del Ingemmet: María del Carmen Morales Reyna, Teresa Cornejo Sánchez, Ivette Girón Cabello, César Chacaltana Budiel e Ivan Calderón; por parte del Imarpe: Dimitri Gutiérrez Aguilar, Federico Velazco Castillo, Jorge Cardich; del Monterey Bay Aquarium Research Institute: David Field; del Institut de Recherche pour le Développement (IRD-France), Abdelfettah Sifeddine y de la Universidad Peruana Cayetano Heredia, Pedro Tapia, entre otros investigadores,
con los cuales compartimos esta experiencia de trabajar en
cooperación internacional, interinstucional y multidisciplinaria.
1.2 OBJETIVOS
• Conocer la composición espacial y temporal del fondo marino: Se realizaron estudios de caracterización
granulométrica y mineralógica de sedimentos superficiales
de la plataforma continental para la comprensión de los
procesos sedimentarios marinos y su relación con la producción y transporte de sedimentos fluviales.
• Conocer la composición mineralógica de los principales afluentes fluviales y transporte eólico a la margen continental: Se realizaron estudios sobre la caracterización
de sedimentos fluviales y eólicos para la comprensión de los procesos de transferencia continente-océano.
• Revisión estructural de la margen continental: Mediante la preparación del Mapa estructural de la margen continental
peruana a escala 1:1 000 000, donde se muestran las
estructuras regionales, que evidencian el desarrollo tectónico
del sistema de cuencas de antearco y trasarco.
• Reconstrucciones paleoambientales: Aplicando el uso de microfósiles como bioindicadores de cambios paleoecológicos.
1.3 UBICACIÓN
El área de estudio comprende la Margen Continental Peruana, sectores norte y centro, entre el paralelo geográfico: 03º 23’ 31.65” Latitud Sur (límite marítimo Perú - Ecuador) y los 14° 00´00” Latitud Sur (frente a las costas de Paracas, Ica). Hacia el oeste se extiende hasta una profundidad promedio de 200 mbnm. Según la cartografía de la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú, esta área comprende 19 Cartas Náuticas Hidronav, por el norte desde la
Carta Náutica Hidronav 111 PuntaCapones a Punta Sal y por
el sur hasta la Carta Hidronav 226 Tambo de Mora a Ensenada
Lagunillas (figura 1.1).
1.4 ESTUDIOS ANTERIORES
La investigación de los fondos marinos en la margen continental
peruana se inició en la década de los años 70 con el objetivo de realizar estudios geológicos, biológicos, químicos, físicos y oceanográficos. En 1966 el crucero 17, del Research Vessel ANTON BRUUN cubrió un transepto de 2600 m en el océano Pacífico suroriental, que incluyó la Fosa Perú-Chile, desde el Callao, en el Perú, hasta Valparaíso, en Chile. Se obtuvo información biológica, química y física de la columna de agua, perfiles y fotografías del fondo marino. Entre 1972 y 1978 el Proyecto Nazca Plate realizó varios cruceros científicos en aguas peruanas: R/V Kana Keoki y R/V YAQUINA (1972), OSS Oceanographer y R/V KANA KEOKI (1973), OSU Vessel, R/V YAQUINA y HIG Vessel (años 1974, 1975) y el último R/V WECOMA de OSU (año 1977) (figura 1.2). Los
estudios estuvieron orientados a correlacionar las estructuras
y estratigrafía de la margen continental con las estructuras de
la costa, así como describir las características morfológicas de
la margen continental. Mediante métodos sísmicos se obtuvo el primer cuadro de perfiles batimétricos a lo largo de la margen
continental. Entre las instituciones nacionales participó el que
En el año 1986, el Programa de Perforación en el Océano
(Ocean Drilling Program - ODP), Leg 112, trabajó en el sector comprendido entre los 8° a 16° de Latitud Sur,
estudiando los procesos geológicos-tectónicos, climatológicos
y paleoceanográficos del margen continental peruano. Realizó 27 perforaciones, obtuvo un total de 6754 m de sedimentos perforados. Sus resultados fueron publicados en mayo de 1990, en el volumen 112 de Proceedings of the Ocean Drilling Program – Scientific Results Perú Continental Margin, con temas sedimentológicos, diagénesis, bioestratigrafía/paleontología, paleocenografía y geoquímica Ingemmet, Petroperú y el Instituto Geofísico del Perú (IGP).
En 1989 el crucero multidisciplinario 8911-12, BIC FRIDTYOF NANSEN, investigó la plataforma continental entre los 3° 30’ y 9° 12’ de Latitud Sur, participó Imarpe. En 1992 el Forschungszentrum fur marine Geowissenschaften (Geomar)
y el crucero científico alemán FS SONNE – SO78 realizaron estudios de geofísica, sedimentología y geoquímica frente a Paita, Chiclayo, Chimbote y el Callao (figura 1.2).
En el año 2000, el proyecto Geopeco y el crucero RV SONNE (SO-146) realizaron estudios de tectónica e hidratos de gas entre los 11º a 16º de Latitud Sur. Para los estudios de geofísica y muestreo de sedimentos de fondo se utilizaron equipos de
perforación superficial, ecosondas de alta resolución (SEL-96 40 y SES-2000DS) y multibeam HYDROSWEEP DS-3; se obtuvo información sísmica, batimétrica y morfológica. Participó el IGP. Numerosos trabajos y artículos de investigación geológica, tectónica de placas, geofísica, metalogenía y formación de minerales, entre otros, fueron compilados entre 1978 y 1980 y publicados en la Memoria 154 de la Sociedad Geológica de América titulada CRUSTAL FORMATION AND ANDEAN CONVERGENCE.
Entre los estudios orientados al conocimiento de minerales
metálicos y no metálicos de la plataforma tenemos: Teves y Evangelista (1976), Rosato y Kulm (1981, 1982), Clayton & Kemp (1990), Delgado (1987) e INCITEMI (1978), entre otros. Entre los estudios de tectónica y evolución de la margen continental tenemos Macharé y Sebrier (1986), Thornburg y Kulm (1981). Aspectos sedimentarios y estructurales del sector costanero frente a la Dorsal de Nazca peruano tenemos a Teves (1975); sobre aspectos texturales, geoquímicos, biogénicos de los sedimentos superficiales de la plataforma continental se puede mencionar a: Velasco y Ortlieb (2003). Finalmente, diversos estudios de biología marina y oceanografía vienen siendo
realizados por Imarpe e investigadores extranjeros, sobre todo
Figura 1.1 Mapa de ubicación del área de estudio según Cartas Náuticas de la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú. En línea color marrón cartas a escala 1/100 000, en línea verde cartas a escala 1/500 000
Figura 1.2 Rutas de las investigaciones paleoceanográficas iniciadas en la década del 60. Numerosas expediciones científicas internacionales se han llevado a cabo en la margen continental peruana. El objetivo común es el conocimiento geológico, biológico, químico, físico y oceanográfico de la plataforma continental y del mar
peruano.
1.5 METODOLOGÍA DE TRABAJO
La metodología de trabajo comprendió tres etapas:1.5.1 Gabinete
• Preparación del Mapa Tectónico de la Plataforma Continental del Perú a escala: 1/100,000 Acopio y análisis
de información preexistente sobre la conformación tectónica
de la plataforma continental interna y externa de las cuencas
tectonosedimentarias del sistema de antearco; líneas sísmicas
2 D, mapas y secciones estructurales e Informes internos de Petroperú. Estudios de las relaciones y el control estructural costero; imágenes satelitales y cartas geológicas a escala 1/100 000 de la zona litoral y costera desde el cuadrángulo de Zarumilla (7-c) hasta el cuadrángulo de Pisco (28-k).
1.5.2 Campo
• Para el estudio de distribución de sedimentos fluviales se realizaron tres campañas, entre junio del 2009 a septiembre del 2010. Se realizó el estudio de caracterización sedimentológica y mineralógica de los principales ríos afluentes a la vertiente pacífica comprendidos entre los
departamentos de Tumbes e Ica.
• Para los estudios de sedimentos eólicos se desarrollaron siete campañas de campo: Las dos primeras, llevadas a cabo durante el año 2007, estuvieron orientadas a la
selección del corredor de vientos con mejores condiciones para instalar la Estación Eólica Experimental (EEE). La tercera comprendió la instalación de la estación. Las
restantes para la colecta de muestras de sedimentos eólicos
y toma de datos meteorológicos.
1.5.3 Laboratorio
• Preparación de 124 muestras para estudio sedimentológico y mineralógico de sedimentos de fondo marino, en el
laboratorio de geología marina del Imarpe. Análisis
químicos y por Difracción de Rayos X en los laboratorios del Ingemmet. Interpretación y análisis
• Participación en el proceso de submuestreo de los testigos
de sedimentos de Box Core para estudio de foraminíferos, en el Laboratorio de Geología Marina de Imarpe. Estudio
cualitativo y cuantitativo de foraminíferos realizados en el Área de Paleontología del Ingemmet.
• Preparación de muestras de sedimentos eólicos. Se
determinó la granulometría de sedimentos eólicos. Las
muestras eólicas se procesaron mediante el método granulométrico de tamizado en seco y pipeteo (Ingram, 1971). La textura se determinó en el microscopio petrográfico mediante el conteo de granos (Galehouse, 1971); mientras que el estudio morfométrico de las arenas se desarrolló por el método de Pryor (1971). La caracterización mineralógica se realizó bajo microscopio petrográfico y la identificación de las arcillas mediante Análisis por Difracción de rayos X. El tamizado y pipeteo de las muestras se realizaron en el
laboratorio de Geología Marina de Imarpe. La preparación
CAPÍTULO II
LA MARGEN CONTINENTAL PERUANA
2.1 ASPECTOS CLIMÁTICOS – OCEANOGRÁFICOS
En el Perú el clima está determinado por un conjunto de factores orográficos y oceanográficos: La Cordillera de los Andes, la Corriente Peruana y la Zona de Convergencia Intertropical. En lo que respecta a los factores oceanográficos,el sistema de circulación frente a la costa peruana es complejo,
específicamente en lo que refiere a corrientes subsuperficiales y sumado a los factores orográficos determinan la gran diversidad climática altitudinal y latitudinal característica de nuestro territorio. La Corriente Peruana y la corriente El Niño son los principales modeladores oceanográficos y rompen con los patrones atmosféricos y oceánicos establecidos, producen
comportamientos climáticos variados, los cuales han sido
identificados desde el Mioceno.
2.1.1 Corriente Peruana o Corriente de Humboldt
Es una corriente de aguas frías y rica en nutrientes, que sedesplaza de sur a norte a lo largo del litoral; tiene una velocidad
promedio de 5 a 15 m/s. Mantiene temperaturas bajas en los estratos superficiales del mar en plena área tropical, por el fenómeno de afloramiento o surgencia de aguas profundas,
lo cual ocasiona una evaporación restringida, estabilidad
atmosférica y la ausencia de lluvias en la costa. Estudios del ODP Leg 112 consideran que estos fenómenos de afloramiento
o surgencia costero se iniciaron en el Mioceno temprano, lo cual es evidenciado por los sedimentos biosilíceos bien desarrollados
que afloran el norte y sur del Perú.
2.1.2 Corriente El Niño o Fenómeno El Niño
Produce un cambio en los patrones de movimiento de lascorrientes marinas en la zona intertropical, lo cual origina una superposición de aguas cálidas procedentes de la zona del hemisferio norte inmediatamente al norte del Ecuador sobre
las aguas de emersión muy frías que caracterizan la Corriente
de Humboldt. Esta situación provoca estragos a escala zonal debido a las intensas lluvias que afectan principalmente a
América del Sur, tanto en las costas atlánticas como en las del Pacífico. Se ha registrado faunas de moluscos de aguas cálidas y cordones litorales en Santa, Sechura y Colan; así como en San Juan de Marcona, que señalan su ocurrencia desde hace 4500 años (Holoceno). Esto es atribuido a la disminución de salinidades y concentraciones de oxígeno (Díaz et al., 1993; Macharé et al., 1993).
2.2 ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS
La margen continental peruana es la proyección del territorio que desciende aproximadamente entre 5000 a 7000 m de profundidad hasta alcanzar la fosa oceánica Perú-Chile; limita hacia el oeste con la Placa de Nazca y hacia el este con la costa peruana, los Amotapes, la Cordillera de la Costa y la Cordillera Occidental (Masías, 1976). Morfoestructuralmente la margen comprende una zona de suave pendiente y ancho variable
denominada plataforma continental, seguido por un rápido quiebre con inclinación más pronunciada, conocida como Talud
Figura 2.1 Unidades geomorfológicas de la margen continental peruana y llanura oceánica: Plataforma continental, Talud Continental, Fosa Peruano-Chilena y Dorsal de Nazca. Perfiles transversales que muestran la amplitud de la plataforma y pendiente del talud, en la Zona Norte, Centro y Sur de la margen
La margen continental peruana es una expresión de los procesos de subducción de la Placa de Nazca
debajo de la Placa Continental, corresponde a una margen tipo Pacífica convergente y constituye el
antearco del sistema de subducción andino del Perú. Su evolución está controlada por su historia
tectonosedimentaria y oceanográfica; subsidencia, levantamiento, consumo de la margen, erosión
tectónica, crecimiento de la margen, acreción, procesos oceanográficos físicos y biogeoquímicos y los
regímenes de upwelling costeros, todos los cuales delinean la margen y su sedimentación desde el
Eoceno (Salisbury et al.,1986). En la margen peruana se formaron dos series de cuencas sedimentarias:
las cuencas de antearco internas y las cuencas de antearco externas, las primeras ubicadas en el
La margen continental peruana es una expresión de los
procesos de subducción de la Placa de Nazca debajo de la Placa Continental, corresponde a una margen tipo Pacífica convergente y constituye el antearco del sistema de subducción andino del Perú. Su evolución está controlada por su historia tectonosedimentaria y oceanográfica; subsidencia,
levantamiento, consumo de la margen, erosión tectónica,
crecimiento de la margen, acreción, procesos oceanográficos físicos y biogeoquímicos y los regímenes de upwelling costeros,
todos los cuales delinean la margen y su sedimentación desde el Eoceno (Salisbury et al.,1986). En la margen peruana se formaron dos series de cuencas sedimentarias: las cuencas de antearco internas y las cuencas de antearco externas, las
primeras ubicadas en el piedemonte de la Cordillera Occidental
y la plataforma continental; las segundas en el Talud Continental superior (Macharé, 1987).
La margen continental peruana se formó durante el Ciclo andino
y adquiere su configuración actual entre la Fase Peruana (80 Ma) y la Fase Incaica (42 Ma). Durante el Cenozoico muestra sucesivos periodos de subsidencia y levantamiento relacionados a regímenes tectónicos de extensión y compresión,
respectivamente, los cuales se dieron durante su evolución
geodinámica (Macharé, 1987).
2.2.1 Plataforma continental
Es la unidad morfológica comprendida por la prolongación de la placa continental peruana bajo el nivel del mar, a modo de una faja de tierra sumergida que se extiende desde la línea de costa hasta donde ocurre un cambio brusco de la pendiente, aproximadamente
entre las isobatas 100 a 200 m (Samamé, 1985).
El ancho de la plataforma es variable y está en relación directa con la geodinámica de la margen, según lo cual puede dividirse en tres zonas: Zona Norte, Zona Centro y Zona Sur (Schweigger, 1964). La Zona Norte comprende desde Tumbes hasta Punta Aguja (Piura), es relativamente angosta y su borde exterior es
paralelo a la línea de costa, con una distancia de 3 a 6 mn hasta
35 mn frente a Puerto Pizarro y Máncora. Entre Cabo Blanco y Punta Pariñas se estrecha hasta casi desaparecer. Entre las Bahías de Paita y Sechura, la plataforma se extiende 15 y 20 mn, respectivamente (figura 2.2).
Figura 2.2
Batimetría de la margen continental a intervalos de 500 m, Zona norte comprendida entre
Tumbes y Punta
Aguja. La plataforma continental abarca desde la línea litoral hasta la isobata 200 m. Perfil
A-A
’,
corte transversal de la margen continental frente a Punta
Aguja donde el talud alcanza una profundidad promedio de 5,500 mbnm.
Figura 2.2
Batimetría
de
la
margen
continental
a intervalos
de
500
m.
Zona
norte
comprendida
entre
Tumbes
y Punta
Aguja.
La
plataforma
continental
abarca
desde
la
línea
litoral
hasta
la
isobata
200m. Perfil
A-A
’, corte transversal de la margen continental frente a Punta
Figura 2.3
Batimetría de la margen continental a intervalos de 500 m, Zona central comprendida entre Punta
Aguja y Pisco. En este sector la plataforma continental es más amplia alcanzando hasta 70 mbnm frente a
Puerto Chimbote. Perfil B-B’, corte transversal de la margen continental frente a la Playa Punta Negra, el talud alcanza una pr
ofundidad de más de 6,000 mbnm.
Figura 2.3
Batimetría
de
la
margen
continental
a
intervalos
de
500
m.
Zona
central
comprendida
entre
Punta
Aguja
y
Pisco.
En
el
sector
la
plataforma
continental
abarca
es
más
amplia
Figura 2.4
Batimetría de la margen continental a intervalos de 500 m, de la zona sur comprendida entre Pisco y la frontera con Chile. En
este sector la plataforma continental casi desaparece, alcanzando 3 a 4 mbnm
frente a la Playa
Tanaka en Ica. Perfil C-C’, corte transversal de la margen continental frente a la Playa
Tanaka, se muestra la pendiente abrupta del talud continental y reducción de la plataforma continental a menos
de 35 mbnm.
C
C’
Figura 2.4
Batimetría
de
la
margen
continental
a
intervalos
de
500
m.
Zona
Sur
comprendida
entre
Pisco
y la
Frontera
con
Chile.
En
este
sector
la
plataforma
desaparece,
alcanzando
3
a
4
mbnm
frente
a
la
Playa
Tanaka
en
Ica.
Perfil
C-C’,
corte
transversal
de
la
margen
continental
frente
a
la
Playa
Tanaka,
se
muestra
la
pendiente
abrupta
del
talud
y reducción
de
la
2.2.1.1 Cañones Submarinos
El talud se encuentra disectado por cañones submarinos en forma de “V”, cuyas cabeceras generalmente ocurren a los 100 m de profundidad o en el borde de la plataforma y continúan
hasta la fosa; otros solo se extienden hasta el talud medio. Son
17 los cañones submarinos emplazados en la Zona Norte, entre los 0º y 07º S y en el sur a los 16° S. Entre los 10° y 16° S no hay evidencia de cañones.
Los cañones submarinos ejercen influencia en los procesos sedimentarios y biológicos, aquí la energía de las olas es mucho mayor que en los océanos abiertos y constituyen zonas eutróficas, con una elevada biodiversidad. Sus orígenes en el
sector norte se relacionan a las variaciones del nivel del mar debido a movimientos verticales más antiguos que el Cuaternario (Duperret et al., 1995).
A. Cañones en la margen continental Zona Norte:
Entre los 05° y 06° 30´ S se describen 7 cañones, los cuales corren con la pendiente, rectos y transversales, extendiéndose hacia el zócalo entre 100 a 150 m de profundidad. Sus secciones transversales en “V” indican su origen erosional (Bourgois, 1990). Así tenemos:
• Cañón frente a Paita (Teves & Evangelista, 1974) (figura 2.5). • Cañón frente al Complejo de Sechura, entre los 5° 15´ S y
5° 40´ S, consta de tres cañones que cruzan desde el talud
superior hasta el talud inferior, en dirección E-O, girando su parte inferior en dirección N-NO (Duperret et al., 1995), (figura 2.5).
• Cañón frente a Bayoyar, cruza completamente la plataforma alcanzando la Fosa Peruana (Sosson et al., 1994), (figura 2.5). • Cañón frente a la Península de Illescas, ubicado entre los 06°
S y 06° 30´ S va desde los 1500 a 3000 m de profundidad. Es estrecho y consta de 4 canales tributarios, dos discurren en dirección SE, sus cabeceras están ubicadas a 500 m y son pequeños, los otros interceptan el cañón a los 2500 m
(François et al., 2007; Sosson et al., 1994), (figura 2.5).
• Cañón frente a Lobos de Tierra (Bourgois, 1988; Bourgois, 2007; Duperret et al., 1995). (figura 2.2).
• Cañón frente a Chiclayo, se ubica entre los 06° 10´ S y 07° 18´ S, su cabecera se encuentra cerca al quiebre de la plataforma y alcanza la fosa a una profundidad mayor a 5000 m y una longitud de 80 km. Es el más grande y profundo de la margen. A los 1000 m se estrecha en la parte oriental y se
ensancha hacia la parte occidental. Sus paredes escarpadas
alcanzan entre los 1000 y 2000 m. Tiene tres tributarios,
en general su morfología es de quebradas meandriformes (Sosson et al., 1994) (figura 2.5).
• Cañón frente a Lobos de Afuera (Bourgois, 1988; Bourgois, 2007; Duperret et al., 1995) (figura 2.5).
B. Cañones en el Zona Sur de la plataforma:
Al sur de los 16º S la región es compleja, muestra patrones de depresión y drenaje submarino (Li, 1995; Hagen et al., 1994); es posible identificar los siguientes cañones:
• Cañon frente a Chala, se ubica frente al río Ocoña (Teves & Evangelista, 1976)
• Cañón frente al río Quilca, se ubica a los 17° S, su curso es meandriforme con una extensión de 160 km y ancho varable de 350 a 1100 m. Su morfología parece estar controlada por el talud costero y corrientes turbidíticas de fondo.
2.2.1.2 Canales y Valles Submarinos
Ocurren en la plataforma continental, como prolongaciones de los principales ríos o quebradas costeros. A la altura del río
Chancay se observan con una orientación de S 60° O. Frente al río Rímac y Chillón ocurren con orientaciones de N 45° O, N 65° O y N 90° O cortando el abanico submarino que forman ambos ríos. A la altura de quebrada Cruz del Hueso y río Mala los canales tienen orientación S 60° O. Frente al río Cañete y quebrada Cansa Caballo los canales son sinuosos y tienen una orientación S 55° O y S 60° O, respectivamente.
Esta serie de canales submarinos refleja los patrones que
Figura 2.5
Margen continental Zona Norte. perfil transversal al talud continental, mostrando la estructura de Banco Perú y los cañones su
bmarinos: Paita, Sechura, Bayovar
, Illescas, Lobos de
Tierra, Chiclayo y Lobos
de Afuera
Figura 2.5
Margen
continental
Zona
Norte.
Perfil
transversal
al
talud
continental,
mostrando
la
estructura
Banco
Perú
y los
cañones
submarinos:
Paita,
Sechura,
Bayovar
, Illescas,
Lobos de
Tierra, Chiclayo y Lobos de
Figura 2.6 Imagen de la plataforma continental que muestra la distribución de numerosos valles y canales entre los 11° y 14°, los que en su mayoría son prolongaciones de los cursos fluviales costeros principales (Giron, 2009).
Figura 2.6 Imagen de la plataforma continental mostrando la distribución de numerosos valles y canales entre los 11° y 14° los que en su mayoría son prolongaciones de los cursos fluviales costeros principales (Girón, 2009).
2.2.1.3 Cuencas Submarinas
A. Cuenca submarina Chancay
La Cuenca Chancay está limitada por dos altos submarinos que se extienden por el norte a la altura del promontorio de Punta Guanera, con una profundidad entre 50 y 75 mbnpm y hacia el
sur a la altura de la Isla de San Lorenzo con una profundidad
B. Cuenca submarina Mala
Limita hacia el norte con la cuenca Chancay y se extiende hacia el sur a la altura de la Bahía de Paracas e Islas Ballestas. Esta cuenca recibe los aportes de los ríos Lurín, Mala, Cañete, Matagente y Pisco (figura 2.7).
2.2.2 Talud Continental
Comprendido entre el borde externo de la plataforma continental
y la fosa abisal, se caracteriza por su mayor pendiente con respecto a las zonas que enlaza (Teves, 1970), (figuras 2.1,
2.2) alcanza una pendiente promedio de 14 % (Incitemi, 1978). El Talud Continental, según sus características estructurales y
morfológicas, se puede dividir en talud superior, medio e inferior (Bourgois et al., 1986).
El talud superior tiene una gradiente variable entre 1: 35, 1:45, 1:28, 1:12, 1:6, su relieve es regular; se encuentra casi exento de sedimentos y ocurre a partir del alto del talud superior. En él se emplazan las cuencas de antearco externas: Trujillo, Lima y Pisco oeste, entre los 200 y 2000 m de profundidad. En el talud inferior ocurren numerosos bancos estructurales (Schweller, 1981).
Figura 2.7 Cuencas submarinas entre Chancay y Pisco. El Corte A-B muestra el perfil de la cuenca Chancay con profundidades máximas de 75 a 100 mbnm. El corte B’-C muestra el perfil de la cuenca Mala con profundidad mayor a los 100 mbnm. Ambas se encuentran
separadas por el alto de la Isla San Lorenzo (Modificado de Girón, 2009)
C
El talud es más conocido en su sector norte (Bourgois, 1990; Von Huene et al., 1989; Coleman & Prior, 1988; Bourgois et al.,
1987; Bourgois et al., 1988; Kulm et al., 1985). Entre los 05° y 06° el talud inferior es irregular y de batimetría empinada. El talud medio presenta pequeños cañones transversales y escombreras que cubren parte de la pendiente inferior y la fosa.
El talud superior está deformado por fallamientos en bloques. El
talud superior y medio están separados por un par de escarpas cóncavas hacia el mar. El talud medio y talud inferior están
separados por un alto no pronunciado. Hacia la base del talud
inferior se tiene una escarpa de falla continua (Bourgois, 1990).
2.2.3 Fosa Oceánica
Depresión que se extiende sobre el fondo marino frente a las
costas de Perú y Chile. En su sección transversal en dirección
oeste-este, la fosa marina presenta una ladera oceánica, una
pequeña planicie de profundidad máxima por cuyo centro pasa el eje de la fosa y un talud o ladera continental generalmente más empinada que la primera. Por lo general, es uniforme
en toda su extensión longitudinal; sin embargo, presenta
importantes diferencias geológicas y geofísicas en ciertos sectores (Hayes, 1966; Scholl et al., 1968; Kulm et al., 1974; Prince, 1974; Barazangi & Isacks, 1976; Hussong et al., 1976; Coulbourn & Moberly, 1977), (figuras 3, 4). Está asociada al volumen de sedimentos que la rellenan y a la presencia de la
Dorsal de Nazca.
Hacia el norte la fosa está parcialmente rellena con sedimentos
detríticos pelágicos y hemipelágicos superficiales que se deslizan por el talud, como flujos turbidíticos, slumps, y aportes continentales. El eje de la Fosa Peruano-Chilena es 2 a 3 km, más somero que las fosas e islas del Pacífico Occidental (Schweller, 1981). En general, tiene profundidades de 5780 m en el norte y máximas de 7415 m en el sur. El punto más somero se encuentra a los 15º 15’ S y 76º 00´ o frente a San Juan (Ica) a 4800 m, donde actualmente se encuentra la dorsal submarina de Nazca, (Couch & Whitsett, 1981). Su piso es suave, plano y varia de 2 a 17 km.
Frente al Perú y centro de Chile la pendiente de la fosa cerca al eje de la fosa varía entre 2° y 3°; mientras que al norte de Chile el ángulo varía entre 5° y 8°. El ancho de la pendiente tiene un promedio de 50 km a 80 km en la mayoría de las áreas. La mayor parte de la flexión parece ocurrir a lo largo de una zona
apretada cerca del límite o borde de la pendiente de la fosa
(Schweller, 1981).
2.2.4 Llanura o lecho oceánico
Superficie casi plana que buza en forma regular y continúa desde el pie del talud hasta el fondo oceánico (Teves, 1970).
Llega a alcanzar profundidades de 4000 m bajo el nivel del mar. Hacia el sector norte cruzan la Dorsal de Grijalva, Alvarado y Sarmiento. Hacia el sur, la Dorsal de Nazca corta la isóbata 5400 m y forma un puente de unos 135 km de ancho. Las rocas de los fondos abisales del Pacífico son de composición basáltica,
lo que caracteriza a las cortezas oceánicas formadas durante
la abertura del Pacífico por constantes invasiones de magmas basálticos por medio de la dorsal meso pacífica (Palacios, 1995) (figuras 2.1 y 2.2).
• Dorsal de Grijalva: Zona de fractura de la corteza oceánica. A los 3° S atraviesa la fosa. Separa con orientación N 60°
la corteza oceánica que entra en subducción en la Fosa
Peruano-Ecuatoriana. Al norte de la fractura Grijalva, la corteza oceánica es más moderna ± 24 Ma y se encuentra constituido por las placas Cocos y Nazca. Formada después de la fragmentación de la Placa Farallón, alrededor de 26 Ma (Andamayo, 2008) (figura 2.8A).
• Las dorsales de Alvarado y Sarmiento: Se formaron cuando
la ruptura de la litosfera de la Placa Farallón se estrechó y fracturó en una faja de varios cientos de kilómetros de ancho, hasta dividirse en dos placas, la Placa de Coco y la Placa Nazca, entonces el volcanismo de fisura mediante estas fracturas construyó estas dorsales volcánicas. Tienen 2 km de alto y son paralelas a la Placa móvil Farallón (figura 2.8A). • Dorsal de Nazca: Es una Cordillera submarina de la Placa de
Nazca. Se ubica frente a las costas de Nazca, perpendicular
a la Fosa Peruano-Chilena, a la altura de la línea costera frente a Punta Doña María (14° 45´ S), se aproxima hasta 50 millas de la costa entre Punta Infiernillos y San Juan (14° 45´ y 15° 20´ S, respectivamente).
Tiene la forma de un bloque inclinado de 1100 km de longitud y se encuentra a una profundidad promedio entre 2000 m y 3000 m. La parte más alta está alrededor de 850 m de la superficie del mar, aproximadamente a 400 mn de la costa peruana. Es algo asimétrica, su extremo sur es más somero que el septentrional, con una escarpa de falla inclinada hacia el mar y una pendiente suave inclinada hacia el continente. Presenta una cobertura sedimentaria pelágica en la cresta dorsal, confinada entre los altos estructurales del basamento y volcánicos. Cerca al eje de la fosa entre los 8° S y 13° S de Latitud sur esta cobertura; tiene un espesor de 155 m a 130 m y buza hacia el este
(Erlandson et al., 1981; Bourgois et al., 1990). La Dorsal de Nazca es un rasgo tectónico antiguo de la Placa de Nazca reactivado durante su flexura, durante los últimos 3000 años;
su origen es tipo compresional (Kulm et al., 1981).
Sobre la Dorsal de Nazca ocurren varios guyots con cimas
Figura
2.8 A.
Las dorsales de la llanura o lecho oceánico frente al Noroeste peruano: Dorsal de Grijalva
,
Dorsal de
Alvarado y Dorsal de Sarmiento.
B.
Perfil longitudinal (D-D’) de la Dorsal de Nazca.
B
A
Figura 2.8
A. Las dorsales de la llanu
ra o Lecho Oceánico frente al NO peruano: Dorsal de Grijalva, Dorsal de
27
Geología de la plataforma continental del Perú; paralelos 03°30’ y 14°00’ latitud sur
Figura 2.9 Margen tipo Pacífica que muestra la posición de la Cuenca de Antearco con respecto a los arcos volcánicos, plutones y el complejo de subducción (modificada de Dickinson & Seely, 1979).
2.3 ASPECTOS TECTÓNICO Y ESTRUCTURAL DE
LA MARGEN CONTINENTAL PERUANA
Desde el Jurásico, la margen pacífica de América se vio afectada
por varias etapas tectónicas, se establecieron sobre el margen
occidental de América del Norte y América del Sur, una zona de subducción, la cual fue acompañada de un magmatismo de
arco (Megard, 1978; Pardo & Sanz, 1979; Aspden et al., 1987;
Jaillard et al., 1990; Roperch & Carlier, 1992; Litherrland et al.,
1994; Romeuf et al., 1995) (figura 2.9). Al este del arco volcánico
se formó una cuenca extensiva de trasarco; mientras que al oeste se acumularon los depósitos de antearco, constituídos por secuencias sedimentarias volcanoclásticas.
2.3. ASPECTOS TECTÓNICO Y ESTRUCTURAL DE LA MARGEN
CONTINENTAL PERUANA
Desde el Jurásico, la margen pacífica de América se vio afectada por varias etapas tectónicas, se
establecieron sobre el margen occidental de América del Norte y América del Sur, una zona de
subducción, la cual fue acompañada de un magmatismo de arco (Megard, 1978; Pardo & Sanz, 1979;
Aspden et al., 1987; Jaillard et al., 1990; Roperch & Carlier, 1992; Litherrland et al., 1994; Romeuf et al.,
1995) (figura 2.9). Al este del arco volcánico se formó una cuenca extensiva de trasarco; mientras que al
oeste se acumularon los depósitos de antearco, constituidos por secuencias sedimentarias
volcanoclásticas.
Figura 2.9 Margen tipo Pacífica que muestra la posición de la Cuenca de Antearco con respecto a los arcos volcánicos, plutones y el complejo de subducción (modificada de Dickinson & Seely, 1979).
En este contexto, el sistema orógeno que dio lugar a la formación de los Andes presenta tres ambientes
tectónicos principales: el antearco, el arco y trasarco. En el antearco destaca la Fosa Peruano-Chilena, el
arco volcánico representado por el frente orogénico andino y el trasarco formado por la faja plegada. La
margen continental peruana se encuentra inmersa en el ambiente de antearco; en ella se reconoce una
corteza oceánica que subducta debajo del talud superior-medio, una zona de transición y un complejo de
acreción paralelo al eje de la fosa. Programas de investigación científica (Nazca Plate, 1972-1978;
Salisbury et al., 1986) han permitido conocer el marco estratigráfico y estructural de la margen continental
al aportar conocimientos de su evolución tectónica desde el Eoceno.
Durante las diversas fases de la orogenia andina, se desarrolló paralelamente una depresión tectónica,
conocida como Depresión Parandina (Fisher, 1956), ubicada entre el flanco occidental de la Cordillera de
los Andes y el borde externo de la Plataforma continental externa, zona donde esta quiebra hacia el talud
y emergen altos estructurales constituidos por rocas del basamento. Los procesos de hundimiento,
continuos, que tuvieron lugar a lo largo de esta Depresión Parandina, durante el Cretácico superior al
Cenozoico, generaron depocentros de sedimentación que conformaron las principales cuencas de
antearco. Internas, ubicadas en la plataforma continental como Cuenca Talara, Cuenca Sechura, Cuenca
Salaverry, Cuenca Pisco y Cuenca Moquegua-Mollendo. Externas, ubicadas en el talud superior como:
Cuenca Trujillo y Cuenca Lima, alineadas y emplazadas paralelamente entre los altos estructurales del
basamento (Macharé, 1987).
Las cuencas internas se encuentran separadas de las cuencas externas por altos estructurales o
sistemas de crestas del basamento, como la Cordillera de los Amotapes, el Alto de la plataforma externa,
En este contexto, el sistema orógeno que dio lugar a la formación
de los Andes presenta tres ambientes tectónicos principales: el antearco, el arco y trasarco. En el antearco destaca la Fosa Peruano-Chilena, el arco volcánico representado por el frente orogénico andino y el trasarco formado por la faja plegada.
La margen continental peruana se encuentra inmersa en el ambiente de antearco; en ella se reconoce una corteza oceánica que subducta debajo del talud superior-medio, una zona de
transición y un complejo de acreción paralelo al eje de la fosa. Programas de investigación científica (Nazca Plate, 1972-1978; Salisbury et al., 1986) han permitido conocer el marco estratigráfico y estructural de la margen continental al aportar
conocimientos de su evolución tectónica desde el Eoceno. Durante las diversas fases de la orogenia andina, se desarrolló paralelamente una depresión tectónica, conocida como
Depresión Parandina (Fisher, 1956), ubicada entre el flanco occidental de la Cordillera de los Andes y el borde externo de la Plataforma continental externa, zona donde esta quiebra hacia el talud y emergen altos estructurales constituidos por rocas
del basamento. Los procesos de hundimiento, continuos, que
tuvieron lugar a lo largo de esta Depresión Parandina, durante
el Cretácico superior al Cenozoico, generaron depocentros de sedimentación que conformaron las principales cuencas de antearco. Internas, ubicadas en la plataforma continental como
Cuenca Talara, Cuenca Sechura, Cuenca Salaverry, Cuenca Pisco y Cuenca Moquegua-Mollendo. Externas, ubicadas en el talud superior como: Cuenca Trujillo y Cuenca Lima, alineadas y emplazadas paralelamente entre los altos estructurales del basamento (Macharé, 1987).
Las cuencas internas se encuentran separadas de las cuencas externas por altos estructurales o sistemas de crestas del basamento, como la Cordillera de los Amotapes, el Alto de la
plataforma externa, la Cordillera de la costa y el alto del talud superior (figura 2.10). Cada cuenca se caracteriza por sus tendencias tectónicas locales y están principalmente rellenas
por sedimentos silicoclásticos de edad Cretácico-Cenozoico. Estudios de sísmica regional muestran que las cuencas de antearco externas tienen un estilo estructural extensional
dominante desde el Cretácico hasta el Paleógeno, a pesar
28
transferencia, fallas lístricas que separan horts y grabens y fallas “Strike Slip” (estructuras de rumbo), que dan como
resultado cuencas tectónicamente dominadas por esfuerzos de transtensión (esfuerzos que combinan extensión con fallas de
rumbo) (Von Huene et al., 1989). La relación de este contexto estructural con los bloques geotectónicos de la costa y parte de
la Cordillera occidental muestran que las fallas o lineamientos que componen los complejos limites estructurales de estos
geobloques continúan hasta la plataforma. Estos bloques
estructurales condicionaron la paleogeografía mesozoica, la que a su vez controló la evolución andina.
la Cordillera de la costa y el alto del talud superior (figura 2.10). Cada cuenca se caracteriza por sus tendencias tectónicas locales y están principalmente rellenas por sedimentos silicoclásticos de edad Cretácico-Cenozoico. Estudios de sísmica regional muestran que las cuencas de antearco externas tienen un estilo estructural extensional dominante desde el Cretácico hasta el Paleógeno, a pesar de situarse en una zona convergente, asociadas a fallas de transferencia, fallas lístricas que separan horts y grabens y fallas “Strike Slip” (estructuras de rumbo), que dan como resultado cuencas tectónicamente dominadas por esfuerzos de transtensión (esfuerzos que combinan extensión con fallas de rumbo) (Von Huene et al., 1989). La relación de este contexto estructural con los bloques geotectónicos de la costa y parte de la Cordillera occidental muestran que las fallas o lineamientos que componen los complejos limites estructurales de estos geobloques continúan hasta la plataforma. Estos bloques estructurales condicionaron la paleogeografía mesozoica, la que a su vez controló la evolución andina.
Figura 2.10 Cuencas de antearco en la margen continental. La Cordillera de los Amotapes, el Alto de la plataforma externa, la Cordillera de la costa y el alto del talud superior controlan la distribución de las cuencas sedimentarias (Modificado de Suess et al., 1988).
La mayor deformación de la margen se encuentra entre los 14° y 17°, donde la colisión de los 200 km de ancho, 1000 km de largo y elevaciones de hasta 1.5 km sobre el piso marino, de la Dorsal de Nazca y el segmento peruano convergente, producen una deformación de varios cientos de metros que ocasionan
Figura 2.10 Cuencas de antearco en la margen continental. La Cordillera de los Amotapes, el Alto
La mayor deformación de la margen se encuentra entre los 14° y 17°, donde la colisión de los 200 km de ancho, 1000 km de largo y elevaciones de hasta 1.5 km sobre el piso marino, de la Dorsal de Nazca y el segmento peruano convergente,
producen una deformación de varios cientos de metros que ocasionan una plataforma estrecha, sucesivas terrazas marinas
y el levantamiento del trasarco. Algunos autores consideran el Arco de Fitzcarrald como un alto topográfico de la cuenca
amazónica relacionada a la subducción de la Dorsal de Nazca
(Hampel, 2002; Rosenbaum et al., 2005; Regard et al., 2009).
2.3.1 Mapa Tectónico de la Margen Continental
En el presente capítulo se presenta el Mapa Tectónico de la
Plataforma Continental del Perú a escala 1:1 000 000, el cual
es el resultado del análisis de las bases de datos estructurales
y síntesis de las investigaciones estructurales y geofísicas, de instituciones nacionales y extranjeras como; Perupetro, Petroperú, WOODS Hole Oceanographic Institution (USA),
Institute of Geological and Nuclear Sciences, Lower Hutt
(Nueva Zelanda), GeoForschungsZentrum Potsdam (Alemania), Ocean Drilling Programme Leg 112, y los estudios de dominios
geotectónicos realizados por el Ingemmet.
El Mapa tectónico de la margen continental del Perú comprende desde el límite marítimo Ecuador al límite marítimo
Perú-Chile; muestra los diferentes rasgos estructurales regionales que
afectan la margen continental y su relación con las estructuras andinas y de la Placa de Nazca, como parte de un sistema que ha definido la actual configuración estructural y geomorfológica
del territorio peruano.
La margen continental tiene una marcada variación de su orientación en relación directa con las deflexiones de
Huancabamba y Abancay. Según Schweigger (1964) puede dividirse en tres zonas: Zona Norte 0° 01’ 48’’ y 5° 47’ 10’’ S (Tumbes hasta Punta Aguja); Zona Centro 5° 47’ 10’’ y 13° 50’ 32’’ S (entre Punta Aguja e isla Gallán) y la Zona Sur 13° 42’ y 17° 59’ 35’’ S (Pisco hasta Morro Sama). Su estilo estructural
es de tipo extensional, en varios casos, asociado a fallas de
transferencia y fallas de rumbo que originaron las cuencas
tectonosedimentarias de antearco.
Girón (2009) trabajó en la identificación y trazado de lineamientos estructurales y de los movimientos horizontales y verticales de las fallas y su orientación. Para este fin utilizó modelos de
elevación digital (DEM) y el método de mecanismos focales.
La base de datos de mecanismos focales fue tomada del
“Project Global CMT” del Centroid-Moment-Tensor (CMTL), de la Universidad de Harvard. Los resultados mostraron que en el sector comprendido entre los 11° 30` y 14° 00` S la plataforma
continental presenta fallas inversas que responden a tres
sistemas NO-SE, NE-SO y O-E.
2.3.1.1 Margen Continental Zona Norte
La zona de antearco interna se caracteriza por la deformación
cortical, la cual está en el radio de influencia de la Deflexión de Huancabamba. Entre las estructuras de mayor importancia están: el macizo paleozoico de los Amotapes y La Brea, los altos estructurales de Lobitos y Negritos, la Falla Huaypira y el Arco de Olmos - Morropón (Palacios, 1994). La presencia de fallamientos normales en bloques nos muestra un régimen
producto de la tectónica extensional. La plataforma continental
es relativamente angosta y su borde exterior es paralelo a la
línea de costa con una dirección NE-SO. Las cuencas Talara
y Sechura se encuentran separadas por el alto estructural del Macizo Amotape-Tahuín y el alto de Paita-Sullana. Las Cuenca Tumbes y Talara están separadas por el Alto Zorritos.
2.3.1.1.1 Cuenca Tumbes - Progreso
Cuenca de antearco, está delimitada por la Falla
Chongon-Colonche (Ecuador) y al sur con el Pilar de Zorritos. Predominan
fallas normales combinados con fallamientos transcurrentes,
lístricos y brechosos en dirección NE-SO. Como resultado de esfuerzos compresionales inversos destacan múltiples anticlinales fallados y volcados como elementos tectónicos
regionales de la deformación estructural interna. Resalta la Falla
del Banco Perú del Pleistoceno donde eventos extensionales revelan una cuña de sedimentos cretácicos-neógenos. La zona de Megacizalla Dolores-Guayaquil cruza en dirección NE el sector oriental de la cuenca extendiéndose desde el límite
norte hasta el límite sur (Kraemer et al., 1999), es una fosa cuya tectónica regional se inició en offshore al noroeste de la
Cuenca Talara (Kraemer et al., 2001). Movimientos de rotación a lo largo de la zona de Megacizalla Dolores-Guayaquil durante
el Neógeno formaron un frente o depresión en la provincia de
la cuenca, conocida como subcuenca Tumbes-Progreso, una
cuenca pull-apart del Neógeno que se ubicó entre la Cuenca de
Figura 2.1
1
Mapa estructural de la Margen Continental de la Zona Norte del Perú.
Figura 2.1
1
Mapa estructural de la Ma
2.3.1.1.2 Cuenca Talara
Es una cuenca externa de antearco, inestable, el fallamiento normal es un aspecto importante en el estilo estructural de la cuenca; se encuentran fallas de deslizamiento gravitacionales
de bajo ángulo (Zúñiga-Rivero et al., 1998), lístricas e inversas en dirección NS y bloques basculados con dirección
de deslizamiento E-SE (Dirección a los Amotapes). En el Mioceno-Oligoceno un evento extensional de la cuenca produjo lineamientos estructurales con dirección NE-SO, como las fallas Amancos, Carpitas, Algarrobo, Mancora. La cuenca en toda su extensión se ve afectada por el sistema de fallas del
dominio Amotapes-Tahuin, que se proyectan hacia la plataforma continental; las fallas Cardalitos, Carpitas, Pananga, Lagunitos-Huaypira, Paita, Casita y Huancabamba, que cortan la cuenca
en dirección NE-SO. La Falla Carpitas tiene un rumbo con
dirección NE-SO, un ángulo de inclinación promedio de 55º SE y un salto vertical de 1150 m (Manrique, 1994); a medida
que profundiza reduce su ángulo de inclinación tendiendo a la
horizontalidad. La Falla Pananga es inversa, buza hacia el SO, con aproximadamente 25 a 35 km de longitud y un rechazo vertical aproximado de 1000 metros (Reyes, 1986) (figura 2.11). 2.3.1.1.3 Cuenca Lancones - Sechura
La Cuenca Lancones es el resultado de una tectónica de
extensión que ha originado sistemas de graben y horst; presenta sistemas preferenciales de fallas: las fallas longitudinales (NE-SO) y las transversales, la Cuenca Sechura es una proyección de esta cuenca. La Falla Huaypira es una de las principales y
más importantes fallas transversales, es de tipo normal con
desplazamiento vertical entre 800 m a 1500 m con dirección E-O y buzamiento NO y se encuentra separando ambas cuencas (BPZ, 2005). La Falla Cuzco-Angolo es de tipo inversa, limita el sector occidental de la cuenca con una longitud de 30 a 35 km y rumbo NE-SO (Andamayo, 2008). Falla Lancones en dirección NE-SO, con una longitud aproximada de 150 km. El
sistema de fallas de la Cuenca Sechura está relacionado con el sistema de fallamiento Illescas, el cual se caracteriza por ser
de tipo normal, con dirección NNO y buzamiento de 80º NE. En general, la deflexión de Huancabamba imprime a las estructuras y macizos montañosos de rumbo NO-SE, una nueva dirección NE (figura 2.11).
2.3.1.2 Margen Continental Zona Centro
En la plataforma y talud superior, entre los 2000 m y 200 m de profundidad encontramos las cuencas de antearco externas: Cuenca Trujillo y Cuenca Lima. El rumbo de la línea de costa es NO y la plataforma continental es relativamente más ancha, las estructuras están relacionadas con el mayor grosor de la
corteza bajo el límite del antearco, lo cual se refleja en superficie por la megaflexura, con relación a las estructuras del sur que están asociadas a un buzamiento más suave (Macharé, 1986).
La presencia de fallamientos normales e inversos en bloques
evidencia un régimen de tectónica extensional y compresional.
El Lineamiento Trujillo, en dirección NO, hace referencia a la
separación que tuvieron las cuencas Salaverry y Trujillo debido
al levantamiento originado por la subducción de las placas
oceánica y continental. La profundidad de la Fosa Peruana es continua y no sobrepasa los 6300 m (figura 2.12).
2.3.1.2.1 Cuencas Trujillo y Salaverry
La Cuenca Trujillo está limitada hacia el este por un delgado basamento de dirección NNO-SSE, conocido como Alto de la
plataforma externa, y hacia el oeste por el alto del talud superior, pudiendo tratarse de una cuña de acreción antigua (Thoumburg & Kulm, 1981). En el Cenozoico controlaron los lineamientos Chiclayo, Trujillo y Morsa, transformantes amplios, relacionados con elementos paralelos y subparalelos, los mismos que son observados en los mapas gravimétricos y magnéticos de superficies Z 29-96 y definen los graben Lobos, Morsa y Orca. En la subcuenca Lobos el lineamiento Chiclayo tiene una dirección SO-NE, recorre la subcuenca proyectándose hasta las costas de Chiclayo, donde la línea de costa cambia de dirección y
aparecen drenajes lineales. El lineamiento Trujillo recorre la cuenca Trujillo en dirección NO-SE; muestra un movimiento de rumbo sinestral pudiendo ser un importante centro deposicional del Cretácico. Hacia el sur se encuentra el Lineamiento Morsa, con dirección SO-NE, limita hacia el este con la Falla del Alto de la plataforma externa.
En general, la Cuenca Salaverry en sus sectores norte y centro
está controlada por fallamientos inversos, hacia el sur dominan
fallas normales (figura 2.12). 2.3.1.2.2 Cuenca Lima
La Cuenca Lima se formó en el antearco en el Talud Continental,
está separada de la Cuenca Salaverry por el alto del Basamento (Thornburg & Kulm, 1981) y hacia el oeste a la altura del talud
inferior, por un alto estructural que permitió la acumulación de turbiditas (Hussong et al., 1988; Suess et al., 1988). Se
enmarca en una tectónica extensional, sobre un fondo inestable,
dominado por la actividad de la margen continental (Petroperú, 2003). Predominan fallas normales, sinsedimentarias en la zona
del talud superior, producto de esfuerzos extensionales durante la depositación (Ballesteros et al., 1988). Constituye un amplio sinclinal con suaves buzamientos. Pequeños cabalgamientos y fallas inversas de alto ángulo afectan, sobre todo la parte
2.3.1.3 Margen Continental Zona Sur
El rumbo de la línea de costa es predominantemente NO-SE.
La plataforma continental es muy angosta; aquí tenemos las cuencas de antearco: Pisco y Moquegua separadas por el alto
estructural conocido como Cordillera costanera, la cual sigue la dirección NO-SE. La presencia de fallamientos normales en
bloques nos muestran un régimen extensional. Se observa el cambio de dirección que presenta la Fosa Perú-Chile frente a la Dorsal de Nazca. La fosa Perú-Chile aparece más uniforme y continua sobrepasando los 6000 m de profundidad.
2.3.1.3.1 Cuenca Pisco
Fallas normales activas, paralelas o ligeramente oblicuas
a la costa, con rotación de grábenes (Petrotech, 2005),
que evidencian el predominio de fuerzas extensionales. La
subducción de la Dorsal de Nazca en este sector afectó
la geometría y sedimentación de esta parte de la margen continental levantando al menos 500 m la región situada debajo de esta (Calderón, 2006).
En la Cuenca Pisco Oriental se identifican tres zonas estructurales: una zona con extensión dominante entre Paracas y San Juan de Marcona, donde se emplazan numerosos grábenes y fallas normales de rumbo NO-SE; una zona con extensión mínima: ubicada al este de los grábenes de
Paracas-San Juan de Marcona; una zona de fallas de rumbo paralelas a la fosa representada por la Falla Cerrillos de componente normal
y un segundo sistema de fallas con rumbo promedio N 45° E.
Figura 2.12
Mapa estructural de la Margen Continental de la Zona Centro del Perú.
Figura 2.12
Mapa estructural de la Ma
