Estudio Geológico de la
Cuenca Santiago
Sectores Centro
y
Sur
Boletín N o
30 Serie O
Estudios Regionales
Por:
César Chacaltana Budiel Waldir Valdivia Vera
Daniel Peña Cuimas
Hecho el Depósito Legal N° 2012-01893
Razón Social: Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET)
Domicilio: Av. Canadá N° 1470, San Borja, Lima-Perú Primera Edición, INGEMMET 2012
Se terminó de imprimir el 15 de Febrero del año 2012 en los talleres
de Imprenta Nazca Estudio Gráfico SAC.
© INGEMMET
Derechos Reservados. Prohibida su reproducción
Presidente del Consejo Directivo: Susana Vilca Secretario General: Wens Silvestre
Comité Editor: Víctor Carlotto, Lionel Fidel, Humberto Chirif, Giovanna Alfaro
Dirección encargada del estudio: Dirección de Geología Regional
Unidad encargada de la edición: Unidad de Relaciones Institucionales
Revisión Geocientífica: Pierre Callot
Digitalización y SIG: Daniel Peña G.
Corrección gramatical y de estilo: Glenda Escajadillo Diagramación: Sonia Bermúdez
Portada: Vista de la Catarata Chiangos, en el flanco occidental del
Anticlinal La Tuna, al este de la localidad de Imacita, sobre rocas de la Formación Vivian.
Referencia bibliográfica:
Chacaltana, C.; Valdivia, V. & Peña, D. (2012) - Estudio geológico de la cuenca Santiago - sectores centro y sur. INGEMMET. Boletín,
RESUMEN ...1
ABSTRACT ...2
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN ...3
CAPÍTULO II GEOMORFOLOGÍA ...9
CAPÍTULO III ESTRATIGRAFÍA ...21
CAPÍTULO IV GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ...109
CAPÍTULO V GEOLOGÍA ECONÓMICA ...136
CONCLUSIONES ...150
BIBLIOGRAFÍA ...152
RESUMEN
El área de estudio corresponde a la parte centro y sur de la cuenca Santiago, ubicada en el departamento de Amazonas, correspondiente a la Zona Subandina. Geológicamente, se encuentra limitada por el Oeste con el borde este de la Cordillera Oriental mediante la falla Almendro-Jumbilla y por el Este con el límite entre la cordillera de Campanquiz y el llano amazónico, mediante la falla Borja. A partir de correlaciones con cuencas
adyacentes, tanto en la superficie como en el subsuelo, y por
comparación con trabajos anteriores, se interpreta que sus depósitos se inciarían con el Grupo Mitu, para luego, durante el Triásico-Jurásico registrar las calizas asignadas al Grupo Pucará. Esta secuencia sedimentaria producto de la transgresión del mar de Tethys, se depositó en un contexto distensivo que abrió un semigráben en rocas paleozoicas en su borde occidental. Posteriormente, los niveles carbonatados revelan episodios erosivos con facies supramareales, instalándose durante el
Jurásico un ambiente continental con depósitos fluviales y eólicos
de la Formación Sarayaquillo.
Durante el Cretácico inferior y en un ambiente tectónico aún extensivo, se depositó la parte inferior del Grupo Oriente, ocurriendo en el Cretácico superior, un cambio de estilo tectónico de extensivo a compresivo. Las primeras inversiones en la cuenca Santiago ocurrieron durante la depositación de la Formación Chonta durante el intervalo Albiano superior-Campaniano y ligados a la Fase Peruana. En el intervalo Campaniano y Maastritchtiano la compresión continuó y sobre la Formación Chonta se depositó concordantemente la Formación Vivian con
facies de areniscas fluvio deltaicas. En el Maastritchtiano superior
continuó la compresión y se depositaron las lutitas calcáreas con intercalaciones de areniscas de la Formación Cachiyacu en un ambiente marino somero.
Posteriormente, durante el Paleoceno, las condiciones marinas de la cuenca fueron sustituidas por condiciones continentales y se depositaron concordantes las limolitas rojo-púrpuras y areniscas
de la Formación Uchpayacu. Durante el Paleoceno-Eoceno la
cuenca continuó con una marcada influencia continental y se
depositó la Formación Casablanca compuesta por areniscas cuarzosas de color blanco y con laminación oblícua que
representan eventos fluviales de geometría lenticular. Durante
el Eoceno inferior se depositaron concordantemente y en un ambiente continental de llanura de inundación, las limolitas rojas y areniscas marrón rojizas de la Formación Yahuarango.
Estas condiciones generaron una superficie de erosión regional
que evolucionó durante el Eoceno medio y Oligoceno a un ambiente marino somero transgresivo, depositando la secuencia detrítica denominada Formación Pozo. Asímismo, se observa que siguen en concordancia los depósitos sedimentarios continentales del Oligoceno-Mioceno. Finalmente, la compresión neógena da origen al levantamiento y formación de las Cordilleras de Huaracayo y Campanquiz. La termocronología desarrollada a partir de muestras en las formaciones Cachiyacu y Vivian, indican dos fases de levantamientos. La primera, durante el Mioceno que habría dado inicio a la estructuración del bloque de la Cordillera de Campanquiz y posteriormente una segunda fase durante el Plioceno que correspondería a una fuerte reactivación.
ABSTRACT
The area of study corresponds to the central and southern parts of the Santiago Basin, located in the Amazonas Region, corresponding to the Subandean Zone. Geologically, the area of study is bordered to the west by the eastern edge of the Eastern Cordillera through the Almendro-Jumbilla fault, and to the east by the boundary between the Campanquiz Cordillera and the Amazonian lowlands, through the Borja fault. Starting from correlations with adjacent basins, and from comparisons with earlier Works, it is interpreted that the deposits of the Santiago Basin began with the Mitu Group, and then, during the Triassic-Jurassic, limestone belonging to the Pucara Group was found. This sedimentary sequence, product of the transgression of the Tethys sea, was deposited in an extensional context which opened a semigraben paleozoic rocks on its western boundary. Later, during the Jurassic, the carbonated levels revealed erosive episodes with
supratidal facies and a continental environment occured with fluvial
and eolic deposits of the Sarayaquillo Formation.
During the lower Cretaceous and in a still extensive tectonic environment, the lower part of the Oriente Group was deposited. In the Upper Cretaceous, a change in the tectonic style occured,
from extensive to compressive. The first tectonic inversions in
the Santiago Basin occured during the deposition of the Chonta Formation during the Upper Albian-Campanian interval. These inversions were linked to the Peruvian phase. In the Campanian-Maastrichtian interval the compression continued and over the
Chonta Formation the fluvial deltaic sandstone facies of the
Vivian Formation were deposited in conformity. In the Upper Maastrichtian, the compression continued and the calcareous shales and sandstones of the Cachiyacu Formation were deposited in a shallow marine environment.
Later, during the Paleocene, the marine conditions were substituted by continental conditions and purple red siltstones and sandstones from the Uchpayacu Formation were deposited
in conformity. During the Paleocene-Eocene, the basin continued
with continental influence and masive white quartz sandstones with cross stratification from the Casablanca Formation were deposited, representing fluvial events. During the Lower Eocene,
red siltstones and red-brown sandstones from the Yahuarango Formation were deposited in conformity and in a continental
environment on a floodplain.
This conditions generated a regional surface erosion that evolved into a trangressive shallow marine environment during the Middle Eocene and Oligocene, depositing the detrital and calcareous sequence of the Pozo Formation. As such, it can be observed that the sedimentary continental deposits of the Oligocene-Miocene continue in conformity. Finally, the neogene compression is the origin of the uplift and of the formation of Huaracayo and Campanquiz Cordillera. The developed thermochronology, from samples from the Cachuyacu and Vivian Formations, indicates two
phases of uplifts. The first phase occured in the Miocene, during
which the structuring of the Campanquiz Cordillera block’s would have begun. Then, the second phase occured during the Plioce which would correspond to a strong reactivation.
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
ANTECEDENTES GENERALES
A partir del año 2005, el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) inició los estudios geológicos relacionados a la exploración de cuencas con potencial de hidrocarburos, como parte de su estructura funcional, marcando un hito en la historia del relevamiento geológico del territorio nacional. De esta manera, comenzó la actualización de los cuadrángulos mediante los
estudios geológicos específicos por cuencas caracterizadas por el afloramiento de unidades rocosas con filiación petrolífera.
En convenio con Perúpetro S.A. y el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD, por sus siglas en francés), comenzaron las investigaciones en la zona subandina, donde se localizan estas cuencas, para los estudios relacionados a su evolución, análisis estratigráfico y estilo estructural. Así se inició el Proyecto de Investigación GR-7 «Estratigrafía y evolución tectónica sedimentaria de la cuenca Santiago: Evaluación de su potencial en hidrocarburos», con el objeto de generar
información actualizada sobre la geología de superficie en esa
zona, innovando con nuevos métodos de trabajo y disponiendo de modernas tecnologías para el cumplimiento de su Plan Operativo Institucional.
En virtud de sus tareas, se programaron trabajos de gabinete relacionados a la geología regional, estratigrafía, geología estructural, etc., siendo de considerable importancia los trabajos realizados por PETROPERÚ S.A. y compañías petroleras privadas. Para los trabajos de campo se trazaron diversos itinerarios que mediante la cartografía, permitieran realizar observaciones
integrales de campo; mediante la estratigrafía, identificar rocas con
características de generación y almacenamiento de hidrocarburos; mediante la paleontología organizar la cronología de secuencias
y mediante la geología estructural, identificar estructuras locales
y regionales. De esta manera fue posible obtener información básica para diseñar la evolución geodinámica de la cuenca y con la información de subsuelo, proponer la existencia de posibles trampas estructurales.
OBJETIVOS
•
Actualización de cuadrángulos: Mediante el cartografiado,elaborar mapas geológicos a escala 1:50 000 para la actualización de la Carta Geológica Nacional de los mapas a
escala 1:100 000 involucrados en la parte centro y sur de la cuenca Santiago.
•
Revisión estratigráfica: Para afinar límites estratigráficos yel marco espacio-temporal mediante la determinación de formaciones y biozonas según la naturaleza, disposición y cualidades de las rocas para los procedimientos de comparación regional.
•
Control estructural: Durante los procesos de cartografiado,realizar el control estructural de fallas y pliegues para
identificar estructuras regionales que evidencien el estilo
tectónico de esa parte de la cuenca.
•
Posibilidades petrolíferas: Poner en evidencia nuevas unidadesestratigráficas que sostengan un marco paleogeográfico
con facies ligadas a cuencas adyacentes productoras de hidrocarburos. Con esta nueva información, evidenciar la existencia de sistemas petroleros mediante el reconocimiento de rocas con características y condiciones de generar y almacenar hidrocarburos, asi como determinar qué estructuras favorecerían su preservación y almacenamiento.
UBICACIÓN
El área de estudio de la cuenca Santiago (sectores centro y sur) comprende los Cuadrángulos de Ayambis (8-h, II), Río Comaina (9-g, II-III), Teniente Pinglo (9-h), Uracusa (10-g), Santa María de Nieva (10-h) y Aramango (11-g, I-IV), ubicados entre los paralelos 3º 45‘ y 5º 15‘ sur y los meridianos 78°30’ y 77°30´ oeste (Fig. 1.1). Ocupa la zona subandina, cubriendo aproximadamente 11,250 km2.
Políticamente comprende al departamento de Amazonas, sectores oriental y central de la provincia de Condorcanqui y sectores norte y central de la provincia de Bagua. Limita por el norte con las localidades de Chapiza y Alianza Progreso llegando en dirección
sur hasta las nacientes del río Yanapaga, afluente del Marañón.
Figura 1 Mapa de ubicación de los cuadrángulos de Ayambis (8-h), Río Comaina (9-g), Teniente Pinglo (9-h), Uracusa (10-g), Santa
Chiriaco, cerca de las comunidades nativas de Durand, Wawas y Teesh. En dirección oeste limita hasta el río Nieva cerca de la comunidad nativa de Cunkuqui/Kugkuki.
ACCESIBILIDAD
El acceso al área de estudio se realiza por vía aérea, terrestre
y fluvial, de acuerdo al siguiente recorrido:
• Desde la ciudad de Lima, el acceso se puede realizar por vía aérea o terrestre hasta la ciudad de Chiclayo y seguir por vía terrestre por la ruta Chiclayo-Olmos-Bagua Chica y la vía de penetración Bagua Chica-Chiriaco-Imacita-Santa María de Nieva.
• También se puede llegar a Santa María de Nieva desde la
localidad de Chiriaco por vía fluvial, a través del río Chiriaco y
luego el río Marañón hasta la localidad de Uracusa, pasando por el pongo de Huaracayo en dirección a Santa María de Nieva.
• De la localidad de Santa María de Nieva, capital del
departamento, se puede seguir el recorrido por vía fluvial,
siguiendo el curso de los ríos principales Nieva, Marañón y Santiago. De acuerdo a las condiciones de estiaje es posible
la incursión a algunos afluentes como el caso de los ríos
Chinganaza, Yutupis y Cangaza.
COORDINACIONES GENERALES DE CAMPO
La coordinación de la brigada y las operaciones de campo se realizaron mediante comunicación telefónica con la sede central del INGEMMET en Lima. Asimismo, se estableció comunicación con la Comandancia General del Ejército en el cuartel El Milagro con el objeto de prever alguna eventualidad en la zona. Por otro lado, siguiendo el protocolo de ingreso, se contactó con las autoridades locales, policiales, comunales y nativas de la zona, para gestionar las autorizaciones que permitiesen acceder a las áreas de estudio.
En ese sentido, se puso énfasis en las coordinaciones relacionadas con las organizaciones nativas, las que se tuvieron que realizar desde Lima, mediante documentación dirigida al Presidente de la Asociación Interétnica de Desarrollo
de la Selva Peruana (AIDESEP) a fin de comunicar el inicio de actividades geocientíficas y de apoyo a las comunidades,
destacando la importancia de conocer el territorio donde viven, sus potencialidades y sus peligros naturales en un marco de respeto a su medioambiente, biodiversidad y costumbres. Ya en la zona de trabajo se siguieron las coordinaciones con el Presidente de la Organización Regional de los Pueblos Indígenas de la Amazonía Norte de Perú (ORPIAN-P) ubicada
en Bagua Capital a fin de tener la documentación que acredite
la incursión a los territorios de las comunidades nativas y el inicio de las labores.
Igualmente, en la localidad de Imacita se estableció comunicación con la comunidad Yamayacac, organización base de la Confederación de Nacionalidades Amazónicas del Perú (CONAP), integrada además por la Organización Central de Comunidades Aguarunas del Alto Marañón (OCCAAM), Federación Aguaruna Domingusa (FAD), Federación de Comunidades Nativas del río Nieva (FECONARIM) y Federación de Comunidades del río Santiago (FEDECORSA).
Con el mismo énfasis, se establecieron coordinaciones locales en algunos sectores, como el caso de la comunidad nativa La Tuna, ubicada al suroeste de la comunidad Pantan siguiendo la quebrada Chiangos, cuyo Presidente del Consejo Aguaruna-Huambisa facilitó la exploración geológica en el sector. Durante el desarrollo de todas las incursiones geológicas, se tuvo que contratar guías bilingües así como personal principalmente de la etnia aguaruna-huambisa y colonos con el objeto de tener la seguridad conveniente en la zona.
ESTUDIOS ANTERIORES
La cuenca Santiago presenta una historia de exploración petrolera desde la década de 1940 mediante los trabajos de geología de campo de la empresa Mobil Oil Company del Perú. Posteriormente, hacia la década de 1960, se realizó un programa intensivo de campo y se registraron 625 km de sísmica 2D, perforándose además tres pozos exploratorios: Dominguza 1X, Putuime 1X y Piuntza 1X.
A fines de la década de 1970 y comienzos de la década de
1980, Petróleos del Perú (PETROPERU S.A.) tomó interés en la cuenca y elaboró un programa de adquisición de 1,131 km de sísmica 2D y 280 km de gravimetría, todo ello complementado con trabajos de geología superficial donde se colectaron muestras para estudios geoquímicos y petrofísicos. A inicios de la década de 1990, Petromineros del Perú reprocesaron aproximadamente 2,000 km, además de registrar 177 km adicionales de sísmica 2D.
En el año de 1995, Quintana Minerals Corporation (QMC) Sucursal Peruana reprocesó 716 km de sísmica y elaboró un programa de geofísica registrando 309 km de sísmica 2D, junto con estudios de areogravimetría (19 159 km2), geología de
campo, estudios geoquímicos y bioestratigráficos. Entre 1996
y 1998, QMC perforaró cuatro pozos exploratorios: Caterpiza 1X, Pupuntas 1X, Manseriche 1X y Tanguintza 1X.
Entre los años 1995-1998, el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico del Perú (INGEMMET) durante el proceso del levantamiento de la Carta Geológica Nacional a escala 1:100
la parte centro y sur de la cuenca Santiago, mediante los cuadrángulos de Ayambis (8-h), Río Comaina (9-g) Teniente Pinglo (9-h), Uracusa (10-g), Santa María de Nieva (10-h), Armango (11-g) y Cachiyacu (11-h).
Posteriormente, en el año 2001, PERUPETRO S.A —a cargo del Proyecto de Asistencia para la Reglamentación del Sector Energético del Perú (PARSEP) —presentaron un informe técnico denominado «Hydrocarbon Potencial of the Santiago Basin», el cual recopila, reinterpreta y analiza los resultados de toda la información heredada de las empresas antecesoras, durante su exploración de la cuenca.
A finales del 2006, Perupetro S.A. suscribió con Hocol Perú
S.A.C. un contrato de exploración y explotación del Lote 116, que cubre la parte central y sur de la cuenca Santiago. Hacia mediados del 2009, Hocol cambió su denominación social a Maurel et Prom Perú S.A.C. (M&P), siendo la actual operadora del lote, donde se reinterpretaron líneas sísmicas y se realizaron breves incursiones de campo. Actualmente tiene por proyecto la perforación de dos pozos exploratorios desde una plataforma de perforación ubicada en la parte sur de la cuenca.
Por otro lado, existen diversos artículos y estudios de investigación que involucran a la cuenca Santiago, como por ejemplo las tesis de pregrado «Evaluación petrolífera de la cuenca Santiago» (Vara, 2003) de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos de Lima y «La cuenca Santiago: Estilo estructural y sistemas petroleros» (Navarro, 2005) de la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
Para el presente boletín, los trabajos se iniciaron a partir del año 2005 y se desarrollaron hasta el año 2008 de acuerdo a la estructura programática del plan operativo de la institución. La etapa de campo se desarrolló durante 119 días (Tabla 1.1) con visitas a las diferentes áreas y utilizando diversos medios de transporte, tales como camionetas y botes con motor fuera de
borda y botes peque-peque. Para tal fin, se instalaron bases en
las localidades de Santa María de Nieva, Borja e Imaza.
Primera etapa: Trabajos de gabinete
Consistió en la recopilación, análisis, síntesis y sistematización de la bibliografía existente sobre el área de estudio. Asimismo, se realizó la fotointerpretación geológica mediante fotografías
áreas del Servicio Aerofotográfico Nacional (SAN) y del Instituto Geográfico Nacional (IGN), con escala aproximada de 1: 45 000,
y análisis de imágenes de satélite Landsat y de Radar a escala
1:100 000. Además, se recopilaron bases topográficas a escala
1:50 000 de los cuadrángulos de Ayambis (8-h), Río Comaina (9-g), Teniente Pinglo (9-h), Uracusa (10-g), Santa María de
Nieva (10-h), Aramango (11-g) y Cachiyacu (11-h), adquiridas del
Instituto Geográfico Nacional (IGN), y se inició la construcción de un Sistema de Información Geográfica (SIG).
Segunda etapa: Trabajos de campo
Las etapas de campo consistieron en el estudio geológico de
afloramientos en colinas y a lo largo de cortes de carreteras, quebradas y ríos. En esta etapa se realizó el cartografiado
geológico a escala 1:50 000 y se efectuaron levantamientos de
columnas estratigráficas a escala 1:200, con colecta de muestras
para los análisis de rocas, minerales y fósiles. Destacan especialmente las incursiones a los pongos de Manseriche, Huaracayo y Lorocache y a tributarios más inmediatos al río
Marañón para el estudio de los afloramientos en sus riberas.
En general, los trabajos fueron realizados durante 119 días entre los años 2005 al 2008 (Tabla 1.1). Durante el año 2005 se realizó una campaña de 40 días y el año 2006 de 20 días. El año 2007 no se pudo realizar incursiones geológicas debido a los problemas sociales generados por la oposición de las comunidades nativas a los estudios. En el año 2008 se migró más al sur de la cuenca y se realizaron tres campañas, dos de 24 días y una de 11 días.
Tercera etapa: Procesamiento y análisis de
datos e información
Finalmente se realizaron los exámenes, la identificación y las
descripciones de las muestras rocas, minerales y fósiles, la reinterpretación de las fotografías aéreas e imágenes satelitales de las áreas cartografiadas, el trabajo de procesamiento y análisis de datos de campo e información, para luego
interpretar los resultados y redactar el informe final. Los fósiles
fueron determinados por el Ing. Manuel Aldana Alvarez y el Dr. Emmanuel Robert de la Universidad de Lyon de Francia. Para concluir, se realizaron las revisiones, correcciones y la
digitalización final de los mapas geológicos a escala 1:50 000
y el integrado a escala 1:200 000.
AGRADECIMIENTOS
Tabla 1
Campañas desarrolladas en los años 2005 - 2008
CONTEXTO GEODINÁMICO ANDINO
La cuenca Santiago es producto de la evolución del continente en un margen continental activo, cuyo desarrollo, para el caso
que se presenta, refleja los distintos procesos a diversas escalas
de espacio y tiempo ocurridos durante la tectogénesis andina. Por ello, considerando su ubicación y características como manifestación de esos procesos, resulta importante relatar el contexto regional de la cuenca en estudio. La Cordillera de los Andes es una cadena de montañas que se extiende por más de 8 000 km desde Venezuela al Norte, hasta Tierra del
Fuego por el Sur (Fig. 2a). Se formó a partir del final de la era
Secundaria como resultado de la subducción de las placas oceánicas de Nazca y Antártica por debajo de la placa continental sudamericana, a lo largo del borde occidental del continente sudamericano (James, 1971; Sempere et al., 2005).
La configuración actual de su relieve obedece a su evolución en
respuesta, según algunos autores, a la geometría y el ángulo del plano de subducción (Jordan et al., 1983; Pilger, 1984; Pardo-Casas & Molnar, 1987). Asimismo, presenta variaciones en morfología debido a su estilo de deformación que afectó las
diferentes unidades estratigráficas involucradas. De acuerdo
con Ganser (1973) y Jordan et al. (1983), está dividida en tres segmentos, según se aprecia en la Figura 2a:
1. Los Andes Septentrionales que se extienden desde el norte de Venezuela (12° de latitud N) hasta el norte del Perú (5°-5°30’ de latitud S) y cuya génesis está relacionada a la interacción de las placas del Caribe, Cocos, Nazca y Panamá.
2. Los Andes Centrales que se extienden desde el norte del Perú (5°-5°30’ de latitud S) hasta la Argentina (35°-37° de
Figura 2 La Cordillera de los Andes donde se muestra: a) Su segmentación en tres partes: los Andes Septentrionales, los Andes Centrales y los Andes Meridionales (Fig. izquierda); y b) Subdivisión de los Andes Centrales en los Andes del Norte, Central y Sur (Fig. derecha) (tomado de Ganser, 1973; Jordan et al., 1983 & Sempere, 2005).
Año N° Campaña Mes Fecha Días
2005 I Santa María de Nieva-Pongo de Manseriche-Borja Junio-Julio 20 - 29 40 2006 I Santa María de Nieva-Pongo de Huaracayo Julio-Agosto 22-Oct 20 2008 I Imaza-Shiangos-Pongo de Lorocache Mayo-Junio 29 - 21 24 II Imaza-Chiriaco-Wawico. Bagua-Santa Rosa Agosto-Setiembre 11-Mar 24 III Imaza-Chiriaco-El Muyo Octubre-Noviembre 31-Oct 11
latitud S) y cuya estructuración resulta de la subducción de la placa de Nazca debajo el continente sudamericano. Asimismo, este segmento ha sido dividido en tres partes (Fig. 2b):
•
Los Andes Centrales del Norte, cuyos límites coincidenpor el Norte con la deflexión de Huancabamba y por el Sur con la deflexión de Abancay.
•
La parte central de los Andes Centrales que corresponde al Oroclino Boliviano.•
Finalmente, la parte sur de los Andes Centrales desarrollada sobre los territorios de Argentina y Chile. Se encuentra constituido por grandes dominios morfoestructurales que son de oeste a este: la Cordillera de la Costa, la Cordillera Occidental, el Altiplano, la Cordillera Oriental, la Zona Subandina y la Cuenca de Antepaís (Fig. 3). Estos dominioscorresponden a cuencas y altos o umbrales paleogeográficos
que funcionaron durante el Cretácico (Mégard, 1979) y controlaron la deformación andina durante el Cenozoico.
Topográficamente esta estructuración ha configurado cumbres
elevadas que superan 5 000 m y llanuras menores a 500 m. Al norte del Perú, los Andes Centrales se encuentran constituidos por dos cordilleras: la Cordillera Occidental y la Cordillera Oriental. Entre el sur del Perú y en Bolivia, estas dos cordilleras se encuentran separadas por el Altiplano (Laubacher & Naeser, 1994), con un ancho que varia entre 50 y 100 km.
3. Los Andes Meridionales o Australes que se extienden entre 35-37° y 55° de latitud sur, como resultado de la subducción de las placas oceánicas de Nazca, Antártica y Scotia (Dewey y Bird, 1970).
El área de estudio se encuentra ubicada en la parte meridional del segmento correspondiente a los Andes Septentrionales en la zona de transición hacia los Andes Centrales conocida como Bloque Andino del Norte (Sánchez et al., 2005). Desde el punto de vista morfoestructural (Figs. 3 y 4) se encuentra en la Zona Subandina, limitada por el Oeste con el borde este de la Cordillera Oriental mediante la falla Almendro-Jumbilla y por el Este con el límite entre la cordillera de Campanquiz y el llano amazónico, mediante la falla Borja.
Figura 3 Unidades morfoestructurales relacionadas al área de estudio. Tomado
CAPÍTULO II
GEOMORFOLOGÍA
INTRODUCCIÓN
Los Andes peruanos son un sistema de montañas ubicado en el borde occidental del continente sudamericano, con una zonación morfológica relacionada a una sobreposición de orogenias (Dalmayrac et al., 1988) y direcciones controladas
por las deflexiones de Huancabamba y Abancay (Fig. 2). Las
fases tectónicas posteriores a los movimientos orogénicos dieron forma al piedemonte, cuyos relieves corresponden a
afloramientos mesocenozoicos que conforman los terrenos
plegados y fallados de la zona subandina (Fig. 3). En la zona de estudio, según se aprecia en la Figura 4, se pueden diferenciar
tres grandes unidades morfológicas sometidas a la influencia de la Deflexión de Huancabamba: la Cordillera Oriental, la
Zona Subandina y la Llanura Amazónica, por lo que también abordaremos su estudio. La cuenca Santiago se enmarca en la Zona Subandina y se encuentra limitada por grandes fallas regionales. En particular, la cuenca Santiago constituye un conjunto morfotectónico en cuya parte centro y sur se han
identificado unidades geomorfológicas regionales y dentro de
estas, unidades locales que se detallan más adelante. Para una comprensión y descripción adecuada de estas geoformas es importante relatar su génesis.
Figura 4 Unidades geomorfológicas sometidas a la influencia de la
Figura 5 Perfil que muestra el relieve del paso de la Cordillera Oriental a la zona subandina, elaborado en base a un modelo de elevación
digital DEM de la zona (4°20’ S y 78° O).
GEOMORFOGÉNESIS
El conjunto geomorfológico de la región estudiada en la cuenca Santiago tiene relación directa con el desarrollo tectonico de los Andes, tanto de sur a norte como segmento transicional de los Andes Centrales a los Andes Septentrionales, como de oeste a este por la colisión de dos entidades estructurales, el bloque andino y los escudos estables. Se encuentra limitado por grandes fallas regionales y deformadas en su conjunto por pliegues de propagación de fallas, cerrándose estructuralmente en la terminación norte del Domo de Cutucú (Ecuador). Estas estructuras tectónicas han condicionado la evolución y el desarrollo de las geoformas existentes.
Durante este desarrollo, la red fluvial fue el primer agente
modelador que dio origen a las formas del relieve, distinguiéndose como un morfosistema que generó las vertientes. En base a estos factores, se ha podido diferenciar una región de topografía accidentada con cumbres que alcanzan 1,800 m llamada Cordillera Oriental y el paso a la Zona Subandina con una extensión latitudinal de 85 km aproximadamente y altitudes que varían con cumbres de 1,550 m a 2,000 m, en la parte norte de la cordillera de Huaracayo, a cumbres de 1,400 m, en la cordillera de Campanquiz (Fig. 5) y que pasan a la llanura amazónica.
Morfogénesis paleógena-neógena
Tectónica Inca (59-27 Ma) y Quechua 1 (17 Ma)
Los actuales niveles de la morfología fueron generadas en la fase Inca (Paleoceno-Mioceno), cuya actividad marca el levantamiento de la Cordillera de los Andes (Noble et al., 1985). Este levantamiento originó el incremento de las pendientes y
los inicios de una intensa disección del relieve por los cursos de agua, denominada fase Quechua 1 (Mégard, 1984), con el
predominio de la actividad fluvial desde el Oeste (Räsänen et
al., 1987; Hoorn, 1990) a partir del Mioceno medio, generando los actuales depósitos de cobertura.
Morfogénesis cuaternaria
Las variaciones latitudinales están evidentemente sobrepuestas por un gradiente climático, el cual es un parámetro muy importante para la evolución geodinámica andina (Montgomery et al., 2001; Hermoza, 2004). Durante el Pleistoceno (2.5 Ma), en las épocas de glaciaciones, las altas cumbres fueron protegidas por glaciares mientras que las zonas templadas se encontraban en cotas menos elevadas que las actuales. Las acumulaciones aluviales y torrenciales de los fondos de valle interandinos se originaron en esta época, siendo mayores durante los periodos
interglaciales (Räsänen, 1993).
Posteriormente, tomando como base los estudios de depósitos glaciales y el material datado por el método de radiocarbono en la parte norte de los Andes (Schubert & Clapperton, 1990), se determinó el incremento de la temperatura ocurrida durante el Holoceno (11.7 Ma). Esta deglaciación cuaternaria propició el incremento de la erosión de los glaciares y el calentamiento climático postglacial generó un mayor desarrollo de la cobertura boscosa, afectando y disminuyendo los procesos
erosivos del relieve, configurando las condiciones actuales
en la región. Por otro lado, las precipitaciones producidas por mecanismos convectivos (ascensión en el día de masas de aire húmedo, que forman por enfriamiento nubes cumulonimbos)
y las precipitaciones orográficas (por ascenso de masas de
Foto 1 Vista panorámica de las montañas del Campanquiz cuyos relieves descienden hacia la llanura amazónica
(derecha de la fotografía). Foto tomada de la margen izquierda del río Marañón en dirección a la localidad de Sarameriza.
condensación), generan un aumento de caudales con una mayor incisión en los valles.
UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS
La zona de estudio se caracteriza por el cambio de una abrupta topografía en su parte occidental debido a que su límite occidental se encuentra en contacto con la Cordillera Oriental y su gradación hacia pendientes suaves que corresponden a la zona de valles de la parte oriental, con altitudes que varían entre 2,000 y 300 msnm. Este límite estructural constituye a su vez en un límite que marca una unidad geomorfológica regional: la Zona Subandina, limitada en su borde occidental por la falla Almendro-Jumbilla que la separa de la Cordillera Oriental y en su borde oriental por la falla Borja que la limita con el llano amazónico. En razón de ello, y siguiendo el principio de la homogeneidad, se han establecido tres unidades: la Cordillera Oriental correspondiente a la antigua cadena herciniana (Audebaud, et al., 1976), la Zona Subandina, piedemonte genéticamente relacionado a la existencia de la falla Almendro-Jumbilla y la Llanura Amazónica. En la Zona Subandina, que comprende la cuenca Santiago, se han diferenciado dos subunidades locales principales: (a) la zona de cordilleras que forma los paisajes montañosos y (b) la depresión Santiago-Nieva constituida por los valles que forman los paisajes de valles interandinos (Figs. 5 y 6), los cuales erosionan y dejan a su paso colinas.
Cordillera Oriental
La Cordillera Oriental ocupa una pequeña parte en la zona, representando aproximadamente el 15 % del área de estudio.
Comprende parte de los cuadrángulos de Río Comaina (9-g, III), Uracusa (10-g, III, IV) y Aramango (11-g, IV), limitado en su extremo oriental por la falla Almendro-Jumbilla. Tiene una orientación andina paralela a la Cordillera de los Andes y una amplitud que se extiende por unos 25 km de anchura. Está representada por rocas del Complejo del Marañón.
Zona Subandina
La Zona Subandina que se desarrolla entre la Cordillera Oriental y la Llanura Amazónica, corresponde morfológicamente al piedemonte de la Cordillera Oriental con orientación paralela a la Cordillera de los Andes. En esta unidad que tiene 40 a 80 km de anchura, se han diferenciado dos grandes unidades geomorfológicas: las cordilleras y la Depresión Santiago-Nieva que alberga los valles de los ríos Santiago, Nieva y Marañón. Estas conformaciones son producto de una deformación generada por pliegues y fallas inversas paralelas a subparalelas. Los ríos principales y secundarios discurren siguiendo estos patrones estructurales, por lo que sus tributarios tienen mayores pendientes en su lado colindante con el borde de la Cordillera Oriental.
Zonas de cordilleras
Constituyen las elevaciones naturales del terreno, producto de la deformación generada por pliegues y fallas inversas paralelas a subparalelas.
Cordillera de Huaracayo
Esta subunidad orográfica nace al este de la Cordillera del
Cóndor y se caracteriza por presentar cadenas de montañas de altitudes homogéneas y vegetación boscosa, dispuestas paralelamente en dirección NNE-SSO (Foto 2.2). Se ubica en el lado oeste de la cuenca y tiene una extensión de sur a norte en territorio peruano de aproximadamente 230 km, con alturas máximas hasta de aproximadamente 2 000 msnm, continuando en territorio ecuatoriano con el nombre de Cordillera de Cutucú. En conjunto se trata de montañas de sección transversal asimétrica (Tafur, 1991), que se encuentran separadas y disectadas por ríos longitudinales y transversales, resaltando los ríos de Marañón, Cenepa y Nieva. Estructuralmente, la cordillera de Huaracayo corresponde a un área muy deformada y plegada que involucra secuencias sedimentarias mesozoicas y cenozoicas, constituyendo un anticlinorio. Se encuentra controlada por fallas regionales que se expresan en una variación bastante brusca de las elevaciones de las montañas, cubiertas por depósitos aluvio-coluviales pleistocénicos y cuaternarios alterados por la meteorización tropical.
Valle del río Chiriaco
El eje de drenaje es el río Chiriaco (Foto 3), constituyéndose
en un afluente del río Marañón cerca del poblado de Nazareth,
a 3 km al noroeste del poblado de Chiriaco. Se presenta en el sector meridional de la cuenca como un valle sinclinal y sigue un curso meandriforme al suroeste, en dirección paralela a la
Cordillera de Colán. Se caracteriza por presentar una superficie de colinas con altitudes de hasta 750 m donde afloran rocas
mesozoicas y cenozoicas.
Cordillera de Campanquiz
Subunidad orográfica constituida por una cadena de montañas
de vegetación boscosa con dirección N-S que varía de 6 hasta 30 km en la parte más ancha de su región meridional, con alturas máximas hasta de 1,400 msnm. Separa la Cuenca Santiago, al oeste, de la Cuenca Marañón al este y sus estribaciones representan el límite entre la Zona Subandina y la Llanura Amazónica. Tiene una extensión de sur a norte en territorio peruano de aproximadamente 190 km, continuando en territorio ecuatoriano con el nombre de Cordillera de Cutucú. Está disectado por el río Marañón en el Pongo de Manseriche (Foto 4) y estructuralmente se encuentra controlada por dos fallas regionales que han desarrollado el anticlinal de Campanquiz afectando a rocas del Cretácico y Paleógeno, y revelando una asimetría con cambios de rumbo a lo largo de su eje
Foto 3 Vista del río Chiriaco aguas abajo hacia la localidad de Chiriaco.
Foto 4 Vista panorámica de las montañas de la Cordillera de Campanquiz en la entrada al Pongo de Manseriche
Depresión Santiago-Nieva
Se encuentra entre las cordilleras de Huaracayo y Campanquiz, y constituye una zona formada por valles longitudinales y transversales, afectada por intensos procesos erosivos y formando planicies, terrenos ligeramente ondulados y colinas. En esta depresión se presentan bancos de río, playones, islas, pantanos, aguajales, terrazas bajas inundables y otras geoformas.
Valle del río Santiago
La cuenca del río Santiago está constituida por una red
hidrográfica bien definida. Nace en territorio ecuatoriano y se
presenta en la parte central de la cuenca que en esta parte tiene orientación NNE-SSO. Limita por el oeste con el borde oriental de la Cordillera de Huaracayo y por el este con el borde occidental de la Cordillera de Campanquiz. Estructuralmente corresponde a una depresión tectónica cuyos límites están controlados por fallas regionales y plegamientos formando
un sinclinorium. Se caracteriza por presentar una superficie
homogénea correspondiente a una llanura aluvial madura con pendiente subhorizontal y colinas de altitud menores a 300 m,
donde afloran rocas cenozoicas constituyendo terrazas (Foto 5).
Está surcado por el río Santiago que tiene una anchura entre 200 y 1 200 m, y lo drena de norte a sur en un recorrido centrado entre ambas cordilleras, excepto cerca de su desembocadura, donde se acerca a la Cordillera de Campanquiz para desembocar en la margen izquierda del río Marañón antes de ingresar al pongo de Manseriche. En su recorrido forma grandes rectas y curvas amplias, conformando islas o restingas producto del divagamiento de su cauce en busca de equilibrio, dejando un drenaje de tipo trenzado que hacia las montañas se torna dendrítico y algunas veces radial, es decir anastomosado (WWF, 2001).
Los sedimentos que transporta tienen una fraccionometría marcada por las variaciones de creciente y estiaje de acuerdo a las condiciones climáticas. Es un cuerpo de agua blanca donde los niveles de turbidez son elevados debido a la alta concentración de material en suspensión compuesto de arena, arcilla y limo (IIAP, 2000).
Valle del río Nieva
Su eje de drenaje es el río Nieva (Foto 6), el cual nace al noreste de la provincia de Bongará, en los cerros Shingbunsa y Suanza, en el límite con el departamento de San Martín. Se
presenta en la parte meridional de la cuenca como afluente del
río Marañón, con orientación ONO-ESE y al igual que el valle del Santiago, limita por el oeste con la cordillera de Huaracayo y el este con la Cordillera de Campanquiz. Discurre con cambios de dirección producto de un control estructural, siendo el valle una depresión tectónica con colinas con altitudes hasta de 350
m y afloramientos de rocas cenozoicas.
Valle del río Marañón
Es el rasgo fisiográfico más prominente de la cuenca y el valle
más profundo que realiza la mayor transferencia de masa desde su ingreso por la Cordillera Oriental. Su eje de drenaje es el río Marañón, el cual nace en el departamento de Huánuco, en el nevado de Yarupa de 5 800 msnm, en la Cordillera de Raura, y discurre de Sur a Norte hasta ingresar a la zona subandina, dirigiendo su rumbo hacia el Este. Se presenta en la parte meridional con orientación SO-NE, y en su recorrido forma cañones angostos y profundos denominados pongos. De esta manera, por el lado oeste corta la Cordillera de Huaracayo formando el pongo de Huaracayo, y por el este la Cordillera de Campanquiz formando el Pongo de Manseriche. Al igual que el valle del Santiago, se caracteriza por presentar una
superficie homogénea con colinas con altitudes hasta de 300 m donde afloran rocas cenozoicas (Foto 7) que conforman islas
o restingas por el divagamiento de su cauce. En el curso de su recorrido presenta terrazas bien desarrolladas a diferentes niveles, exponiendo rocas cenozoicas. Su cauce se hace más plano y ensanchado en la medida que predominan los materiales cuaternarios hasta penetrar en el llano amazónico
donde confluye con el rio Ucayali en el departamento de Loreto.
Llanura Amazónica
La Llanura Amazónica es la unidad que se ubica al extremo este de los cuadrángulos y constituye una gran cubeta receptora de sedimentos provenientes de las cordilleras desde inicios del Cenozoico. Se ha limitado estructuralmente su parte occidental a partir de la falla Borja con un relieve que se hace más horizontal hacia el este, y se caracteriza por su densa vegetación.
ASPECTO GEOMÓRFICO Y PERFILES DE
EQUILIBRIO
Para el análisis del presente acápite se han tomado como referencia los paisajes que ofrecen los valles de los ríos Cenepa, Nieva, Marañón y Chiriaco, cuyas unidades geomorfologicas en grandes rasgos fueron diferenciadas en las zonas de cordilleras y la depresión Santiago-Nieva. Estos paisajes, producto de la geodinámica externa, revelan la principal actividad de sus
corrientes superficiales que al fluir cuesta abajo se constituyen en
agentes dominantes de alteración. En consecuencia, es posible
graficar su evolución en la medida que se puedan identificar
niveles isócronos de erosión (interrupciones), los cuales se pueden agrupar para deducir su historia, puesto que dichas condiciones cambian constantemente (Bloom, 1974). Estos niveles de erosión o interrupciones, se pueden apreciar a partir
de las secciones (Fig. 7) que se han elaborado e identificado con números romanos del I al VIII, los cuales reflejan estadíos
Foto 5 Vista de la margen derecha del río Santiago, donde afloran capas rojas cenozoicas, aguas arriba en
dirección a la localidad de Chapiza.
Foto 6 Vista del río Nieva aguas abajo hacia su desembocadura al río Marañón, desde el Puerto de Santa
Figura 8
Perfiles
de
equilibrio
de
erosión
fluvial
del
sistema
de
los
ríos
Cenepa
y Marañón,
con
sus
niveles
de
base
indicados
en
cada
sección.
Los
niveles
de
erosión
están
indicados
en
números
romanos.
500
1,000
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
70,000
500
1,000
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
70,000
80,000
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
500
1,000
1,500
Foto 7 Vista de una playa del río Marañón en su margen derecha, próxima a la localidad de Imaza, aguas
abajo desde el Pongo de Rentema.
Aspectos topográficos generales
El análisis del relieve expresado en los perfiles topográficos
permite considerar una cuenca que no ha alcanzado su madurez
geomórfica y cuyos caracteres hidrográficos son la respuesta directa a las características físicas de la superficie modelada
según los procesos de geodinámica externa. En este caso, el
tipo de drenaje es el reflejo del tipo de clima, suelo, tipos de
vegetación, tipos texturales de rocas, grado de fracturamiento, cota, etc., que se encuentra muy relacionado en cuanto factor analítico, con otro elemento fisiográfico de extraordinara importancia: la erosión (Guerra, 1966). constituyéndose una relación de causa y efecto.
Esta relación, durante su desarrollo y evolución, pone en evidencia estructuras geológicas y accidentes tectónicos en
la medida que su configuración superficial busca su perfil
de equilibrio (Zernitz, 1932). Es decir, la correlación entre la
configuración del drenaje y los agentes físicos que operan sobre la superficie terrestre permitirán identificar y localizar áreas que tengan semejanzas o diferencias significativas en función de su perfil de equilibrio, vale decir, su nivel de cota
respecto a un datum.
Mediante este nivel es posible distinguir las rupturas de pendiente, que dan su sello particular al relieve y que determinan su geografía física y hasta su economía. Estas rupturas de
pendiente se explican por dos principales causas geológicas: diferentes resistencias de las capas y dislocaciones de las mismas (De Martonne, 1968).
Nivel de base y desarrollo del equilibrio
Se han establecido niveles de base en los ríos Santiago, Nieva y Chiriaco, como las penillanuras de menor cota cuya pendiente disminuye hasta alcanzar un mínimo que no puede erosionarse. Este nivel se prolonga imaginariamente bajo el relieve y se
denomina «nivel de base de la erosión fluvial». Relacionados
a estos niveles de base, los ríos generan y modelan su valle
diferenciando superficies que se constituyen en niveles locales de base, lo que en el perfil se manifiesta como ruptura de
pendiente.
Cuando hay equilibrio entre la erosión y la acumulación (lo cual es un concepto ideal) se entiende que se ha alcanzado el
perfil de equilibrio (Bloom, 1974). Sin embargo, pueden haber
algunos tramos homogéneos en condiciones estables donde
también pueden ocurrir reactivaciones y generar un perfil móvil.
Cuando la pendiente disminuye hasta alcanzar un mínimo que no puede erosionarse se denomina nivel de base. En los ríos
mencionados, la observación del modelado de la superficie
de las laderas revela la actividad de la erosión ascendente,
la cual rige durante toda la evolución del perfil. Por ello, para
para observar la relación entre los niveles de base y perfiles
de equilibrio.
En la cuenca Santiago se han distinguido unidades litoestratigráficas con respuestas físicas a la erosión, condicionadas por sus diferentes composiciones litológicas y superficies de límite formacional. Asimismo, durante el
cartografiado estructural se pudo definir la influencia de fallas y
pliegues que condicionan la actividad de los factores de eosión. Estas características que generan geoformas estructurales se pueden agrupar indicando etapas de erosión, las cuales se señalan en la Figura 8.
Para fines comparativos, se ha tomado la penillanura de menor cota como la forma final de erosión, la cual podría denominarse
como «nivel local de base», donde las diversas irregularidades
en el cauce de las aguas difieren el establecimiento general del perfil de equilibrio.
Estas formas se desprenden de las secciones realizadas de las relaciones entre el nivel de base tomado en el río Santiago y el
perfil del río Cenepa (Fig. 8, Sección 1), la relación entre el nivel de base tomado en el río Nieva y el perfil del río Marañón (Fig.
8, Sección 2), y la relación entre el nivel de base tomado en el
río Chiriaco y el perfil del río Marañón (Fig. 8, Sección 3). De cada sección, el perfil respectivo muestra cómo una superficie
CAPÍTULO III
ESTRATIGRAFÍA
GENERALIDADES
La cuenca Santiago forma parte de la faja subandina en la zona de transición de los Andes Centrales a los Septentrionales, extendiéndose hacia el sur de Ecuador. Por lo general, su evolución geológica está controlada por dos sistemas tectónicos regionales: el sistema Preandino con depósitos que cubren desde el Precámbrico del escudo Guyano hasta el Permo-Carbonífero y el sistema Andino que se inicia con la apertura del rift Permo-Triásico y la consiguiente subsidencia e ingreso del mar formando los depósitos del Grupo Pucará (Wine et al., 2001). En este contexto, las rocas sedimentarias expuestas tienen un rango
estratigráfico a partir del Mesozoico y una historia geológica que
evoluciona hasta la actualidad.
Sin embargo, su organización estratigráfica fue abordada con diferentes metodologías y en función de los conceptos
estratigráficos que se establecieron para cada época. La Fig. 9
resume una comparación de las diferentes agrupaciones con la terminología y nomenclatura indicadas desde el año 1968 al 2009,
la cual pone de manifiesto la importancia de precisar las líneas
de tiempo en función del carácter dual de las rocas.
La zona de estudio se enmarca entre dos elementos estructurales: en el lado oeste con la falla Almendro-Jumbilla, que es una falla con vergencia al noreste y forma parte del sistema de fallas del mismo nombre (Carlotto et al., 2009) y en el lado este con la falla Borja (Valdivia et al., 2006), también de vergencia al este, límite con el llano amazónico.Para el desarrollo del presente capítulo,
se considera la descripción de las unidades estratigráficas de acuerdo al sistema geológico al que pertenecen, a fin de
interpretar su evolución geodinámica.
UNIDADES ESTRATIGRÁFICAS
Para el cartografiado, las unidades estratigráficas están representadas en función a la escala que permita su
identificación en el mapa; sin embargo, para el presente capítulo
se representan las unidades diferenciadas en el terreno. Se considera, además de las unidades comprendidas en la cuenca
Santiago, aquellas que la limitan y afloran cerca de la zona
de estudio tal como el Complejo del Marañón. En la cuenca
Santiago, se infiere la presencia del Grupo Mitu y las unidades que afloran son: el Grupo Pucará con sus formaciones Chambará
(Triásico superior) y Aramachay (Triásico superior-Jurásico inferior), Formación Sarayaquillo (Jurásico Medio-superior), Grupo Oriente con las formaciones Cushabatay (Aptiano-Albiano inferior) y Raya (Albiano inferior), Formación Chonta (Albiano inferior Campaniano), formaciones Vivian y Cachiyacu (Cretácico superior), formaciones Uchpayacu, Casablanca y Yahuarango (Paleógeno), Formación Pozo (Paleógeno superior) y las capas rojas del Paleógeno Superior y Neógeno indiferenciado. Los tiempos indicados, son asignados a las unidades
litoestratigráficas en función a las delimitaciones biozonales
establecidas y relaciones de posición espacial, con el objeto de establecer relaciones ordinales. La Fig. 10 describe la estratigrafía regional en base a una columna geológica generalizada que comprende tanto la zona de estudio en general, como la parte central y sur de la cuenca en particular.
La organización bioestratigráfica que se ha desarrollado a partir
de los registros paleontológicos encontrados en niveles del Grupo Pucará, Formación Sarayaquillo y Formación Chonta, se exponen en otro acápite preparado para fundamentar lo inferido como elemento datacional y establecido en la descripción de las
unidades litoestratigráficas.
PALEOZOICO INFERIOR
Complejo del Marañón: Cámbrico-Ordovícico
inferior
(Steinmann, 1929; Wilson & Reyes, 1964; Mégard, 1978; Dalmayrac, 1988; Cardona et al., 2006, 2007; Chew et al., 2007)
Definición
El Complejo del Marañón fue estudiado por Steinmann (1930), quien le asignó la categoría de «rocas arcaicas». Posteriormente, Dalmayrac (1970) lo puso en evidencia en el Perú central y luego fue atribuida al Precámbrico superior o Baikaliano por Mégard (1978). Wilson & Reyes (1964) describen con el nombre de
Complejo del Marañón a un conjunto de rocas metamórficas que afloran en la parte oriental del valle del mismo nombre.
Las investigaciones de Cardona et al., (2006, 2007) y Chew et
al. (2007), proporcionan un marco tectonoestratigráfico para el
margen protoandino que varía desde el neoProterozoico hasta
el Carbonífero superior con un evento metamórfico ocurrido
Figura 9
Resumen estratigráfico pa
ra las diferetn
es etapas del estudio de
la cuenca Santiago, a partir del año 1968 al 2009.
Litología
silicoclástica y carbonatada Depósitos continentales y facies
marinosalobre Pozo Pucará Pardo Sarayaquillo
10,000-12,000 metros
Pozo Mitu Chamba Arama Condors Pucará CushabatayNieva Agua Caliente Raya
Agua Caliente Lower Chonta Chonta lmst Upper Chonta Huchpayacu Casablanca Yahuarango Gr. Oriente Chonta Lower Puca Upper Puca Shale Chambira Pebas Ipururo Navarro 2004 Sand Sarayaquillo Vivian Cachiyacu ? Oriente Chonta Areniscas de Azúcar
Capas Rojas Inferiores Capas Rojas Superiores
Pozo
Touzett Cachiyacu Chapiza ?
Oriente
Chonta
Vivian
Lower Puca
Pozo
Upper Puca Mitu
Copacabana? Tarma? Pucará Aleman Sarayaquillo Chonta Vivian C.R. Inferiores C.R. Superiores Pozo Mitu? Copacabana? Pucará Cushabatay Nieva
Valdivia et al. Huchpayacu Cachiyacu Sarayaquillo
Casablanca Yahuarango Inferior Medio Superior Chambira? ? Pozo Mitu Pucará Chambará Aramacha Condorsin Cushabatay Chonta Vivian Cachiyacu Lower Puca Upper Puca Shale Nieva PARSEP Sand Sarayaquillo ?
Chonta Agua Caliente Raya
Vivian
Capas Rojas Inferiores
Capas Rojas
Superiores Pozo Pucará Paleozoico?
Cushabatay Chambira Pebas Ipururo Gil Sarayaquillo Cachiyacu Basamento Chonta Vivian
Pozo Pucará Mitu?
Cushabatay
PETROPERU Cachiyacu Sarayaquillo
PERM PALEOZOICO MESOZOICO CENOZOICO TRIAS JURÁSICO CRETÁCICO TERCIARIO Q
Pozo Yahuarango Huchpayacu
Superior Inferior
Vivian Superior Medio Inferior
Casablanca Cachiyacu Chonta Cushabatay
Chacaltana et al.
1968 1976 1982 1985 1997 2001 Robert 2002 2004 2006-09
Capas Rojas Superiores Capas Rojas Inferiores
Chonta inferior Capas Rojas Sarayaquillo Pucará Chambará Aramachay Basamento Precámb
Distribución
Se encuentra distribuido cerca a la zona de estudio, aflorando
en el extremo noroeste del Cuadrángulo de Aramango (11-g, III) y siguiendo por la parte suroeste, entre las localidades de Montenegro y Selva Verde, extendiéndose hacia el sur cerca de la Cordillera de Colán.
Límites y relaciones estratigráficas
Constituye el basamento sobre el que se han depositado las secuencias sedimentarias y subyace con discordancia a rocas del Grupo Mitu.
Litología
Los afloramientos son escasos y la litología está compuesta por metamorfitas del grupo de los gneis y esquistos micáceos
de color verde (Foto 8) y con una foliación de 120° y 50° al SO. Como complejo, esta unidad también contiene cuerpos
intrusivos menores subvolcánicos. El grado de metamorfismo
es alto comparado con otros sectores y consiste de paragneis foliados de biotita-granate y leucosomos.
Edad
Por comparaciones regionales con afloramientos similares del Perú central, se le asignó una edad del Proterozoico. Al
metamorfismo se le atribuyó una edad del Neoproterozoico
basada en la radioisotopía de zircones en U-Pb (ca. 630–610 Ma aproximadamente) de gneises granulíticos del Perú central (Dalmayrac et al., 1988). Recientes investigaciones (Cardona et al., 2006, 2007; Chew et al., 2007), han documentado mediante datación del ión U-PB por sobrecrecimiento de zircones de
esquistos en facies de anfibolita, acontecimientos regionales
orogénicos con una fase de magmatismo fechada en 484 ± 12 Ma (Cardona et al., 2006) equivalente a la Orogenia Famatiniana del Ordovícico inferior (Pankhurst & Rapela, 1998). La muestra fue extraída en terrenos que subyacen a rocas con graptolitos del Ordovícico medio (Wilson y Reyes, 1964), lo que refuta los tiempos neoproterozoicos mencionados, indicando el ordovícico inferior.
Pérmico-Triásico
Grupo Mitu
(Mc Laughlin, 1924)
Definición
Fue definido por Mc Laughlin (1924) como una secuencia
detrítica de areniscas rojas expuestas en el Perú central, asignada asignada al Carbonífero, y luego al Pérmico superior (Newell et al., 1953). En el Cuadrángulo del Cusco se han establecidos dos categorías formacionales: la Formación Pisac y la Formación Pachatusan (Carlotto et al., 1988).
Localidad tipo
La localidad tipo se encuentra en los alrededores de los poblados de Mitu, Goyllarisquizga y Pasco, y está constituida por arenisca rojiza y gris cubierta con un conglomerado que tiene en la localidad típica un grosor de 260 m. Newell et al., (1949) describen a este grupo como una secuencia detrítica con material volcánico constituído de areniscas arcósicas rojas, lutitas, clásticos gruesos y brechas volcánicas.
Distribución
En la zona de estudio, su presencia se ha interpretado a partir de fotografías aéreas e imágenes satelitales y por la evidencia de algunos rodados que el río ha transportado. Sin embargo, más al sur, se presenta al SO del Cuadrángulo de Aramango (11-g) y bien desarrollado al oeste de la falla Almendro-Jumbilla, se extiende desde el norte de la localidad de Tutumberos y hacia el SE, al sur del poblado de Selva Verde. En la carretera a lo
largo del río Marañón afloran rocas detríticas de areniscas de
grano grueso y feldespáticas de color rojo.
Límites y relaciones estratigráficas
En cuanto a sus relaciones estratigráficas, sobreyace al Complejo del Marañón en relación discordante y subyace con ligera discordancia a rocas del Grupo Pucará. Además, se encuentra en contacto fallado con rocas del Cretácico.
Litología
El Cuadrángulo de Aramango (11-g), entre la localidad de Montenegro y Tutumberos, consiste de secuencias detríticas color violáceo, de conglomerados heterométricos con clastos de eje mayor de 15 cm, y heterolíticos con clastos de esquistos y cuarcitas del Complejo del Marañón, de rocas instrusivas y areniscas distribuidas generalmente de manera caótica, aunque en algunos tramos se logra distinguir cierto alineamiento que sigue el plano de contacto. Se intercalan en algunos niveles con arcosas y areniscas feldespáticas de grano medio, subredondeado, bien seleccionados, de color rojo, en barras
de 0,5 m y que gradan a conglomerado fino (Foto 9). Además, se intercala con un nivel volcánico gris oscuro, estratificado y de 5 m de grosor. La parte superior aflora en la localidad de
Tutumberos, quebrada Miraná, con presencia de areniscas de
grano fino, con micas diseminadas, bien seleccionadas y de color
brunáceo, con estructuras de laminación oblícua.
Ambiente sedimentario
Por sus características petrográficas y estructuras sedimentarias,
Foto 8 Metamorfita del Complejo del Marañón donde se puede apreciar la foliación, cerca a
la localidad de Montenegro.
de sus capas. Dadas estas características, se define como una secuencia sin-rift de apertura de cuenca, que refleja un ambiente
tectónico bastante activo.
Edad
Al Grupo Mitu se le asigna una edad Permo-Triásica en base a estudios regionales. Por ejemplo, Steinmann (1930) cita en una
sección aflorante entre el portachuelo de Chuntos, al noroeste
de Chancha, cerca de Tarma y la localidad de Palcamayo, areniscas impregnadas de cobre de la mina Ollanta con moldes de plantas del género Voltzia (coníferas) bien conservados, comparables con Voltzia recubariensis MASSALONGO, conocidas en el Triásico medio (Muschelkalk inferior) de los Alpes. Según el mismo Steinmann, estas plantas Voltzia si bien se encuentran desde el Permiano, las areniscas corresponderían con más probabilidad al Triásico. Asimismo, Amstutz (1956) hace también mención a la presencia de plantas asociadas a una mineralización de cobre en la zona de la Mina de cobre Ollanta, cerca de Tarma en areniscas del Grupo Mitu. Las plantas
fueron determinadas por W.J Jongman como confieras: Voltzias,
similares a las del Kupferschifer del Pérmico medio de Europa. Por otro lado, Fricker (1960) cita la ocurrencia de fósiles marinos (brachiopodos) en la parte superior del Grupo Mitu: Marginifera
capaci D’ORB., de edad pérmica. Igualmente, Steve Binger
et al., en reportes de la Cia., Cities Services (Perupetro 1976)
describen la Formación Pinquén (Formación Ene), aflorante en
la Zona Subandina del Cusco y Madre de Dios, representada por sedimentos marinos, bituminosos, intercalados en la parte superior del Grupo Mitu con fósiles de brachiopodos y palinomorfos indicativos del Pérmico superior. Asimismo, Pardo
& Sanz (1979) refiere en los conglomerados de la parte superior del Grupo Mitu, aflorante en el cerro La Traposa, en el norte del
Perú, valle del río de La Leche (Lambayeque), la presencia de rodados angulosos de calizas intraformacionales? de corales permianos (Zaphrentis ?) y algas indeterminables. En la zona infrayace al Grupo Pucará indiferenciado. Recientes dataciones en zircones de la región Abancay-Cusco-Sicuani, información de fósiles y estudios geoquímicos, permiten nuevos análisis tectono-sedimentarios, además de establecer correlaciones asignando al Grupo Mitu edades del rango Triásico medio-Jurásico inferior (Carlotto, 2010).
Triásico-Jurásico
Grupo Pucará
(Mc Laughlin, 1924; Jenks, 1951; Mégard, 1968)
En el sistema Andino, los primeros estadíos evolutivos de la cuenca comienzan con el emplazamiento de un importante rift Permo-Triásico (Mégard et al., 1971; Bard et al., 1974; Dalmayrac
et al., 1983), seguido de una transgresión marina desde el norte, controlada por altos estructurales paleozoicos (Benavides, 1999) cuyo depocentro era controlado por el hundimiento intermitente transtensional (Rosas et al., 2007).
Este hundimiento generó una importante depositación de rocas carbonatadas cubriendo en discordancia las series paleozoicas y alcanzando inclusive tiempos del Cretácico superior (Mégard, 1978; Benavides, 1999). En la cuenca Santiago, la presencia de depósitos triásicos constituídos por calizas y un importante nivel evaporítico, solo había sido interpretada en líneas sísmicas (Gil, 2002).
Así, se puso en evidencia por primera vez en el borde sur de la
cuenca Santiago afloramientos de calizas triásicas y jurásicas
correspondientes al Grupo Pucará (Chacaltana et al., 2009) que posiblemente se encuentren preservados en grábenes o semigrábenes de la misma edad. Estas series se ubican en el corte del Pongo de Lorocache, paso formado por el corte del río Marañón al cerro Filablanca ubicado en el distrito de
Aramango y fueron cartografiadas como un solo conjunto en el
mapa geológico a escala 1:50 000; sin embargo, el hallazgo de
fósiles característicos y las distinciones petrográficas permitieron
diferenciar dos unidades (Fig. 11).
De esta manera, se ha diferenciado en la litoestratigrafía, al Grupo Pucará, constituído por secuencias carbonatadas (Formación Chambará) y por niveles de conglomerados y brechas calcáreas
que reflejan etapas de inestabilidad en los bordes de la cuenca (Formación Aramachay). Los afloramientos estudiados se ubican
en el límite occidental de la faja subandina norte del Perú, obedeciendo sus límites de cuenca a la falla Almendro-Jumbilla, accidente tectónico que limita el borde oriental de la cuenca Bagua con el borde sur de la cuenca Santiago.
Se puede inferir que las secuencias puestas en evidencia
definen un mar epicontinental sobre una plataforma paleozoica con depósitos de calizas de clastos de grano fino
(wackestone-packstone) de cemento calcítico con estratos de 20 a 30 cm que tienen en su base fajas de chert de ambiente silíceo producto de
influencia volcánica (Salazar, 1973).
Definición
Definido por Mc Laughlin (1924) para las calizas del Triásico
superior-Liásico que se exponen en diversos lugares de los Andes Centrales. Más tarde, Jenks (1951) propuso elevarlo de rango a Grupo Pucará y Mégard (1968) lo dividió en tres conjuntos
litoestratigráficos llamados formaciones Chambará, Aramachay y
Figura 11 Mapa geológico del borde sur de la cuenca Santiago y sección geológica XY próxima a puntos de control estratigráfico y estructural. En el mapa se distingue con letras algunas facies
calcáreas distintivas: A. facies wackestone-packstone del Noriano (Formación Chambará). B.Facies boundstone de conglomerados en el Jurásico inferior (Formación Aramachay). C.Facies wackestone tabular sobre los conglomerados (Formación Aramachay).
0 500 1000
Río Marañón
0 1 2 Km.
X Y
A
B
C
9424000
9428000
9432000
780000 784000 788000 792000
9424000
9428000
9432000
80 70 35
40 50 60
60
60 40
50 70
35 Río Marañón
Río Marañón
C. Filablanca
Río Marañon
Río Yupicusa Río Navumpin
Río Shimutaz
N 2 km
X
Y
SIMBOLOGÍA
Rumbo y buzamiento
Falla inversa
70
Rumbo y buz. interpretado
Corte estructural Grupo Mitu Complejo de Marañón Grupo Pucara Fm. Sarayaquillo Grupo Oriente
Inferior Medio Superior
Fm. Chonta
Fm. Vivian Terciario indiferenciado
LEYENDA
Pongo de Lorocache
A B C
Esquistos micáceos Calizas Areniscas
Falla Almendro - Jumbilla
Foto 10 Niveles de chert en calizas de la Formación Chambará (pongo de Lorocache).
quien diferenció tres conjuntos litoestratigráficos designados
como formaciones Utcubamba, Chillingote y Suta. En el presente trabajo, se utilizará la nomenclatura del Perú central establecida por Mégard (1968) en consideración a la similitud
de los componentes petrográficos de las unidades (Sánchez,
1995), vale decir, las formaciones Chambará, Aramachay y Condorsinga, que en general comprenden un conjunto carbonatado con una unidad intermedia de pizarras bituminosas calcáreas que representa medios de mayor profundidad.
Localidad tipo
La localidad tipo se encuentra en el Perú central, en el túnel de Pucará, departamento de Pasco. Está compuesta de calizas grises con nódulos de chert y calizas micríticas, en la parte intermedia por calizas y limoarcillitas, en tanto que en la parte
superior está conformada por calizas negras con estratificación
delgada y venillas de calcita. El grosor de la secuencia alcanza más de 800 m.
Distribución
Los depósitos del Grupo Pucará se extienden desde territorio ecuatoriano, donde se le conoce como Fomación Santiago con
dirección de eje N-S. Se interpretan afloramientos en el extremo
oeste del Cuadrángulo de río Comaina (9-g, III) que se extiende
hacia el sur en el Cuadrángulo de Uracusa (10-g, III, IV). Afloran
con una dirección NNE-SSO, variando hacia su parte meridional con dirección N-S.
En el Cuadrángulo de Aramango (11-g) se encuentra en la parte noroeste sobre el Grupo Mitu y al este de la falla Almendro Jumbilla, conformado principalmente por calizas, brechas y conglomerados calcáreos (Fig. 11). Se extiende desde el sur de la CCNN Sijak por el norte hasta la CCNN de Numpatkaim en el sur, formando una franja de orientación N-S y NO-SE. El control se realizó en el Pongo de Lorocache que es un paso formado por el corte del río Marañón al cerro Filablanca. En la parte sureste se extiende a lo largo de la quebrada Chiangos, formando el núcleo del sinclinal del mismo nombre, y al este de la falla Almendro-Jumbilla, por el sur de la CCNN de Wichim.
Grupo Pucará, Formación Chambará: Triásico
superior
(Mc Laughlin, 1924; Jenks, 1951; Mégard, 1968)
Límites y relaciones estratigráficas
La intensa deformación, replegamiento y falta de continuidad
en los afloramientos permiten estimar un grosor de la secuencia
que podría alcanzar más de 130 m. Se asume un contacto de límite inferior con rocas del Grupo Mitu que se registran en cuencas adyacentes.
Litología
El conjunto está constituido por calizas de color gris de tipo wackestone con venillas de calcita. Se presentan en capas
de 10 cm que conforman estratos de 30 cm con estratificación
ondulante, cuyos conjuntos se acuñan lateralmente entre si (Fig. 12A). Cada estrato calcáreo contiene en la base laminaciones de chert que en algunos casos presenta lenticularidad, lo que expresa cambios cíclicos en el régimen de aporte y productividad orgánica relacionada con la presencia de sílice, posiblemente debido a emisiones volcánicas (Foto 10). Esta secuencia registra evidencias de fósiles en distintos niveles, permitiendo un control vertical de los tiempos de depósito.
Ambiente sedimentario
Por sus características texturales y la presencia de fósiles, representa el establecimiento de una plataforma carbonatada. La Formación Chambará excede los 120 m (Fig. 12) y consiste en calizas depositadas en un medio subtidal de plataforma interna en un mar somero epicontinental. Sus niveles superiores indican facies de cuenca abierta debido a la presencia de esponjas (Foto 11) y calizas de tipo wackestone. Esta asociación coincide con el desarrollo de plataformas carbonatadas, que están relacionadas a procesos extensionales y el ingreso del mar del Tethys (Jaillard et al., 1995).
Edad
