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Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDICIPLINARIO DE INVESTIGACIONES Y ESTUDIOS SOBRE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO REPORTE PARCIAL PROYECTO SIP No. 20080226 (Mediano Plazo) “CARACTERIZACIÓN DE LOS PELIGROS GEOLÓGICOS PRESENTES EN MOTOZINTLA, CHIAPAS” PRESENTA: JUAN MANUEL SÁNCHEZ NÚÑEZ DIRECTOR DE PROYECTO COLABORADORES: Dr. José Luís Macías Vázquez Dra. María Elena Serrano Flores M. C. Alfredo Ramírez Treviño Diciembre de 2008 1 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 ÍNDICE RESUMEN.................................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN........................................................................................................................ 2 0bjetivos ............................................................................................................................... 4 LOCALIZACIÓN......................................................................................................................... 5 GEOLOGÍA ................................................................................................................................ 7 Trabajos Previos................................................................................................................... 7 FISIOGRAFÍA.............................................................................................................................. 8 SÍNTESIS GEOLÓGICA ............................................................................................................ 11 Estudios Previos.................................................................................................................. 12 ESTRATIGRAFÍA LOCAL........................................................................................................... 14 Complejo Basal Precámbrico......................................................................................... 14 Macizo de Chiapas .......................................................................................................... 16 Tronco de Amatenango.................................................................................................. 17 Tronco de Buenos Aires.................................................................................................... 18 Andesitas, Brechas y Tobas ............................................................................................. 19 Flujos Piroclásticos............................................................................................................. 20 Depósito de Caída........................................................................................................... 21 Formación Todos Santos.................................................................................................. 21 Formación Sierra Madre .................................................................................................. 23 METODOLOGÍA....................................................................................................................... 24 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 28 ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS Figura 1. Localización y vías de acceso al Municipio de Motozintla, estado de Chiapas .................................................................................................................. 6 Figura 2. Provincias Fisiográficas de Chiapas y localización del área.......................... 8 Figura 3. Unidades Litológicas...............................................................................27 Tabla 1. Probables fuentes de sedimentos a la Formación Todos Santos .................22 2 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 “CARACTERIZACIÓN DE LOS PELIGROS GEOLÓGICOS PRESENTES EN MOTOZINTLA, CHIAPAS” RESUMEN Durante mucho tiempo ha preocupado a la comunidad científica el peligro que representan las condiciones geológicas presentes en diferentes áreas, estos peligros pueden ser: caídas de roca, flujos de detritos o lodo e inundaciones. Estos fenómenos ocurren por lo general en terrenos montañosos afectando las comunidades que habitan en las partes bajas, como los valles. Eventos de esta naturaleza se han manifestado en muchas partes del mundo, afectando a los ecosistemas donde se presentan, con altos costos materiales y de vidas humanas. En México se han manifestado en diferentes dimensiones y una de las zonas más afectadas es el poblado de Motozintla; localizado en la Sierra Madre de Chiapas. Dentro de lo trágico de los desastres ocurridos en esta comunidad, representan una oportunidad para estudiar las condiciones que generan este tipo de fenómenos en nuestro país, ya que en este sólo municipio se destruyeron más de 1 800 casas, quedaron sin techo más de 8 000 personas y algunos poblados, prácticamente desaparecieron. Esta investigacón pretende desarrollar un diagnóstico de las condiciones de amenazas (geológicas) que pueden detonar diferentes fenómenos desastrosos. Es importante profundizar en las condiciones de peligros, pues dichos fenómenos se verifican en zonas con topografía abrupta que se conjuga con otros elementos naturales presentes en muchas regiones de México. 3 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Introducción Chiapas es un estado que por su localización geográfica ha estado siempre propenso a sufrir una serie de calamidades de carácter natural como son: sismos, erupciones volcánicas, incendios forestales e inundaciones; basta con mencionar la destrucción que sufrió la ciudad de San Cristóbal de las Casas en repetidas ocasiones por la presencia de terremotos durante la época colonial. La ciudad de Chiapa de Corso que resintió un sismo en 1976 y que provocó la migración de gran parte de su población hacia Tuxtla Gutiérrez. La erupción del volcán Chichonal en 1982 (Lugo J. e Invar M., 2002), que desapareció del mapa al municipio de Francisco de León y en 1995 el desbordamiento del río Sabinal que provocó daños a la capital del estado a lo largo de 14 kilómetros (Escobar, 2001). En 1998 y bajo la influencia de dos fenómenos climáticos como fueron las tormentas tropicales “Earl” por el océano Atlántico y “Javier” por el océano Pacífico desataron en Chiapas fenómenos hidrometeorológicos que provocaron precipitaciones de lluvias extraordinarias y por consiguiente graves daños a la infraestructura del estado (CENAPRED, 2006). Se presentaron 40 casos de daños a vías férreas (260 Km), daños a 1, 500 líneas telefónicas, 3660 km de caminos rurales con daños considerables, se destruyeron 22 puentes y 18 más presentaron daños considerables; además 650 000 personas quedaron sin energía eléctrica (Lobato, 1998). También hubo afectaciones a casi 400 mil ha dedicadas a la agricultura, siendo el cultivo de café el más afectado con 1 121 has. Finalmente, la afectación a la comunidad se reflejó con una alerta epidemiológica en la región Costa y Sierra, donde el 20% de la población infantil presentó problemas gastrointestinales severos. Justamente en la región serrana del estado de Chiapas se localiza el municipio de Motozintla, que históricamente ha sufrido los embates de precipitaciones extremas, con su consecuente detonación de deslizamientos de terrenos que han afectado 4 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 considerablemente el bienestar de la comunidad. El año de 1998 también fue para Motozintla un año con un costo ambiental, económico y social muy elevado por el desastre ocurrido en el mes de septiembre al presentarse un sinnúmero de deslizamientos de grandes cantidades de sedimentos sobre la ciudad, aproximadamente 4.4 x 106 m3, que ocuparon cerca de 3.5 km2 (Caballero, et al. 2006). Más recientemente, en octubre de 2005, Chiapas vuelve a sufrir por fenómenos de precipitaciones extremas provocadas por el huracán “Stan”, afectando a casi todo el estado, incluyendo la ciudad de Tapachula y la región Serrana. Se presentaron numerosas inundaciones por desbordamiento de ríos, así como grandes desastres ocasionados nuevamente por la generación de deslizamientos de terrenos. Poblaciones como Tapachula, Huixtla, Motozintla, Tuzantán, Tonalá, Arriaga, Suchiate, Unión Juárez, El Porvenir, Siltepec, Mazapa, Amatenango de la Frontera, entre muchas otras comunidades, hacen necesarias y urgentes investigaciones que vayan dirigidas a identificar, valorar y prevenir los efectos de los fenómenos naturales que son susceptibles de provocar condiciones de riesgo. A pesar de los graves daños sufridos en Motozintla durante las inundaciones de 1998 y 2005 no se han llevado a cabo estudios geológicos detallados de la zona, tampoco se ha contemplado evaluar el peligro a que está expuesta toda la población por fenómenos de deslizamientos e inundaciones y mucho menos se ha estudiado la percepción del peligro por parte de la población. Es tal la desinformación, la falta de planeación del territorio y el desconocimiento del sentir de la comunidad, que a dos años después de las inundaciones de 1998 se habían ya construido casas habitación sobre antiguos abanicos aluviales, los cuales posteriormente, fueron afectados parcialmente por las inundaciones del año 2005; este fue el caso del desarrollo habitacional denominado Nuevo Milenio, donde se dio alojamiento a los damnificados por el desastre de 1998. Caballero et al. 2006, determinaron que esta clase de eventos catastróficos tendrán intervalos de recurrencia inferiores a 20 años y es justamente por esta razón que es muy importante 5 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 el llevar acabo una evaluación del peligro por esta clase de fenómenos naturales a la brevedad posible. Tomando como referente los argumentos anteriores, ésta investigación plantea como objetivo central la evaluación del peligro que representan las condiciones físicas actuales del área, así como conocer la percepción que tiene la población por esta clase de fenómenos. Los resultados pondrán de manifiesto el sentir y el percibir de la población que se encuentra expuesta a una amenaza, la cual habrá sido valorada en su justa dimensión. Al integrar esta característica a la evaluación del peligro, hace que ésta investigación adquiera un papel relevante y trascienda el ámbito académico y cristalice en posibles acciones para mitigar el riesgo que se presenta en el área de estudio. En lo que respecta al marco teórico-conceptual, actualmente se utilizan algunos términos y conceptos que giran en torno a los desastres y sus consecuencias, por lo que resulta importante señalar que existen diferentes enfoques en cuanto a la definición de desastre, vulnerabilidad, peligro y riesgo; lo anterior motiva que estos conceptos estén hoy en día en la mesa de debate. Debido a la sinonimia que se presenta en el manejo de los términos anteriores, en este estudio se expondrán y analizarán algunos de ellos para dar un soporte teórico sólido al desarrollo de los trabajos de investigación. Objetivos específicos: ♦ Identificar las diferentes unidades litológicas presentes en el área de estudio. ♦ Caracterizar los diferentes tipos de deslizamientos y sus mecanismos de emplazamiento, independientemente de las causas que los originan. ♦ Analizar datos históricos de la precipitación pluvial en la región. ♦ Definir las áreas susceptibles a la erosión y erosión potencial por precipitación pluvial. ♦ Establecer las causas que potencialmente puedan constituirse como un peligro para la población. 6 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 ♦ Reconocer las áreas afectadas por deslizamientos antiguos. ♦ Analizar el daño que sufre la población en su bienestar por este tipo de eventos. ♦ Elaborar un mapa de peligros. ♦ Conocer cuál es el grado de percepción del peligro por deslizamientosinundaciones. Localización del sitio de estudio El área de estudio pertenece al municipio Motozintla, el cual se localiza en la porción sureste del estado de Chiapas sobre la Sierra de Soconusco, abarca una superficie aproximada de 200 km2, de los cuales 142 hectáreas están destinadas al uso urbano. El área se encuentra en la Región VII-Sierra (CRM, 1999) y ésta se conforma por ocho municipios que son: Amatenango de la frontera, Bejucal de Ocampo, Bella Vista, La Grandeza, Mazapa de Madero, Motozintla, El Porvenir y Siltepec. Esta región abarca 2,126.5 km2, es decir, el 3% del total del estado, limita a su vez con las regiones denominadas como Fraylesca, Soconusco y Fronteriza, así como con la República de Guatemala. La ciudad de Motozintla de Mendoza, cabecera del municipio con el mismo nombre, se localiza sobre un valle intermontano incluido en la sierra del Soconusco, cerca de la frontera con la República de Guatemala. Geográficamente queda comprendida entre los paralelos 15º 21´ y 15º 23´ latitud norte y 92º 14´ y 92º 16´ longitud oeste del Meridiano de Grenwich. Tres vías de comunicación dan acceso al municipio de Motozintla: por la parte norte, la carretera 190 que comunica con la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, San Cristóbal de las Casas y Comitán; dicha carretera cambia a 211 a partir del poblado de Frontera Comalapa hasta Motozintla. Por el sur se puede acceder por la autopista número 200 que bordea la zona costera del estado de Chiapas y que comunica los poblados de Arriaga, Tonalá, Pijijiapan, Mapastepec y Huixtla; a partir de este poblado, localizado 7 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 aproximadamente a una altitud media sobre el nivel del mar de 20, da inicio un ascenso por topografía abrupta hasta alcanzar el poblado de Buenos Aries que constituye el poblado con mayor altitud en este camino, con aproximadamente 2 000 msnm. Siguiendo por la misma carretera (200) inicia el descenso hasta la cabecera municipal, Motozintla de Mendoza localizada a 1 200 msnm. (Figura 1). M È C X I O o 94 o 93 92o 18o o TA BA SC O 18 RA VE C Z U H o 91 I A TUXTLA GUTIERREZ OAXACA 17 CR TA BA SC O San Cristobal de las Casas 190 17 P A Comitàn o S Tonalà o 16o 200 91o L Frontera Comalapa PA A O M N A Pijijiapan 211 Mapastepec C 15 o ÌF MOTOZINTLA IC E A 200 T È A C U O 94o G 16 o Huixtla O 15o o 93 ESCALA Tapachula 0 92 o 10 50 100 KILOMETROS Figura 1. Localización y vías de acceso al Municipio de Motozintla, estado de Chiapas. 8 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 GEOLOGÍA Trabajos Previos Desde el punto de vista regional, en el estudio realizado por De la Rosa, Eboli y Dávila en 1989, se menciona que La mayor parte de la bibliografía que trata de las características geológicas del estado de Chiapas ha sido abordado por innumerables investigadores y en su cronología se remontan a los primeros trabajos realizados por E. Beaumont en el año de 1772. Se menciona que muchas de las investigaciones no fueron publicadas por ser de carácter local y porque obedecieron a objetivos específicos. Uno de los trabajos más significativos y que puso a Chiapas en el centro del interés de los investigadores fue el realizado por el fundador de la Sociedad Geológica Mexicana, Don José G. Aguilera en 1886. A partir de esta fecha, los estudios de la geología del estado de Chiapas han sido abordados por investigadores nacionales y extranjeros, destacando trabajos como el de Leo Waibel (1998) desarrollados entre diciembre de 1925 y junio de 1926 “La Sierra Madre de Chiapas”, Carfantan (1961) “Du sisteme cordillerain nordamerican au domain caribe” y la investigación de Blair (1981) “Aluvial fan deposits of the Todos Santos formation in central Chiapas”. Algunos autores que destacan por sus aportaciones en el ámbito geológico-litológico son Böse (1905) y posteriormente Mülleried (1957), quien realizó una de las primeras descripciones estratigráficas a nivel regional, proponiendo un basamento Precámbrico constituido por rocas metamórficas y una secuencia sedimentaria mesozoica (Salazar, 2008). En años más recientes, De la Rosa et al. (1989) y CRM (1999), pertenecientes a Instituciones como la Comisión Federal de Electricidad y el Consejo de Recursos Minerales (hoy Servicio Geológico Mexicano) respectivamente, elaboraron y recopilaron información geológica relevante del estado de Chiapas. 9 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Fisiografía A nivel regional, en el estado de Chiapas se han reconocido siete provincias fisiográficas que de norte a sur son las siguientes: Planicie Costera del Golfo, Montañas del Norte, Montañas del Oriente, Altiplanicie Central, Depresión Central, Sierra Madre de Chiapas y Llanura Costera del Pacífico. Algunos autores subdividen las Montañas de Oriente en otra Provincia denominada Tierras Bajas Chapayal, sin embargo, esta subdivisión es poco utilizada. Desde el punto de vista fisiográfico y morfológico, la región de estudio de esta investigación se ubica en la provincia de la Sierra Madre de Chiapas, (Álvarez, 1961; citado por Mérida, 1976). Esta provincia ocupa una superficie aproximada de 16,800 Km2 y se extiende como un cordón montañoso con dirección preferencial NW-SE, a lo largo de 270 kilómetros paralela a la llanura costera; desde el estado de Oaxaca, atravesando Chiapas y expendiéndose hasta Guatemala. La característica principal de esta provincia es que forma el “parteaguas” entre las vertientes del Océano Pacífico y del Golfo de México (Montesinos, 1971). Debido a lo abrupto de su topografía propicia el desarrollo de valles en “V”, por lo que se considera que el área atraviesa por una etapa de juventud en el ciclo geomorfológico. A su vez el área de estudio queda comprendida dentro de la subprovincia del Macizo de Chiapas (conocida también como Sierras del sur de Chiapas, Macizo Cristalino o Sierra Cristalina), así lo confirman los estudios realizados por Moravec (1983), Figueroa (1973), Morales (1988), Moreno (1977) y Caballero (2002); los cuales coinciden en que la región SE del estado de Chiapas está dentro de dicha provincia fisiográfica. El Macizo de Chiapas posee un marcado contraste con la provincia de la Llanura Costera del Pacífico, debido a las fuertes pendientes y elevaciones que van aumentando desde la parte frontal hacia el núcleo central de la sierra, donde alcanzan altitudes superiores a 10 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 los 3 000 msnm. Las rocas que forman esta subprovincia son generalmente intrusivas y metamórficas del Paleozoico Inferior que han sufrido un intenso tectonismo, resalta como un claro ejemplo la llamada Sierra del Soconusco, la cual está orientada ligeramente NW-SE, paralela a la Llanura Costera. Las montañas más elevadas están formadas por rocas graníticas del Paleozoico y en algunas localidades dichas rocas están sobreyacidas por rocas del Terciario. Teniendo como antecedente el concepto de terrenos tectonoestratigráficos propuesto por Coney (1983) para facilitar el estudio del territorio nacional y tomando en consideración la evolución de dicha definición, se retoma el concepto de “provincia geológica” definida por Ortega et al. en 1992 (citado en CRM, 1999), para dar otro punto de vista a la ubicación geológica de la región de estudio. En el estado de Chiapas se presenta gran variedad de litologías complejas, con variaciones espacio-temporales muy marcadas en su distribución las cuales cubren el rango Paleozoico-Holoceno. De las 35 provincias definidas para todo el país, en el territorio chiapaneco se encuentran seis provincias que son: Cuicateca, Cuenca de Tehuantepec, Macizo Ígneo del Soconusco, Batolito de Chiapas, Cinturón Chiapaneco de Pliegues y Fallas y Cuenca Deltaica de Tabasco. Con base en las provincias geológicas definidas, el área de investigación se encuentra entre dos provincias, el Macizo Ígneo del Soconusco, cuyo rasgo más significativo es el volcán Tacaná y el Batolito de Chiapas, representado por rocas plutónicas alineadas con dirección NW-SE. Tomando como referencia la propuesta de Caballero (2002), la zona de estudio puede ser dividida en tres regiones con características hidrográficas, litológicas y topográficas contrastantes: La Región 1 se localiza en la porción norte, se caracteriza por presentar rocas de tipo calcáreo, pertenecientes a la Formación Sierra Madre, las que imprimen una topografía semiplana (mesetas) localizadas en altitudes que van de los 2 700 a los 2 11 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 800 msnm. El drenaje es de tipo arborescente y presenta extensas zonas de lavado por las corrientes fluviales que son extensas y que suavizan el paisaje. La región 2, se caracteriza por presentar rocas de tipo sedimentario de la Formación Todos Santos, la hidrografía se desarrolla en pendientes abruptas, por lo que son de curso corto y paralelas entre sí; los valles que se desarrollan son en forma de “V”. Esta región está comprendida entre la cuenca del río Chimalapa y la cuenca del río Xelajú Grande (conocido también como río Motozintla). La región 3 Está caracterizada por una litología de carácter ígneo, predominando las rocas de tipo granítico, por lo que la topografía es accidentada, pero de cimas redondeadas que desarrollan cauces de ríos en forma de “V”. Síntesis Geológica Autores como López-Ramos (1975) y Pantoja (1974) han mencionado que la base de la columna estratigráfica del estado de Chiapas consiste de rocas de edad precámbrica cuyos afloramientos son pequeños y se restringen a la zona costera, la litología de estos afloramientos consiste de granitos y dioritas, así como de gneis cuarzofeldespático. Esta edad se fundamentó en fechamientos por el método plomo-alfa en un gneis granodiorítico colectado en la localidad de Chanona, carretera Arriaga-Villaflores; las edades fueron de 780 a 702 Ma. Sin embargo, en estudios posteriores realizados por Mugica-Mondragón, R., 1987 y De la Rosa et al. 1989, proporcionaron edades isotópicas por el método K-Ar para rocas de la misma localidad con un rango de 152 ±8 Ma, lo que sitúa a la roca en el Pérmico y no en el Precámbrico como anteriormente se consideraba. De manera general se puede decir que el basamento de la secuencia estratigráfica está constituido por rocas metamórficas de grado bajo, esquistos de anfibolita-muscovita y gneis de anfibolita y biotita distribuidos irregularmente en el Macizo de Chiapas (Carfantan, 1977 y Caballero, 2002). Una contribución importante para la definición del basamento, es la que plantea Weber et al. (2002), donde se menciona que la Sierra de 12 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Chiapas está compuesta en su mayor parte por rocas ígneas del Macizo de Chiapas y que éste representa uno de los complejos ígneos más grandes de México con una extensión aproximada de 20 000 km. Éste forma el basamento cristalino del llamado Terreno Maya, que limita al sureste con el sistema de fallas Motagua-Polochic; a su vez, este fallamiento constituye el límite entre el terreno Maya y el bloque de Chortis. Este autor ha reportado fechamientos en zircones que han arrojado edades de 664 + 84 -76 Ma, lo que pone nuevamente en debate la edad precámbrica del macizo chiapaneco. Estudios previos. Como se mencionó anteriormente, han sido muchos los investigadores que han intervenido en el estudio de la geología del estado de Chiapas, aunque la mayor parte de éstos se han enfocado a la porción norte del estado; lo que resulta lógico por el interés de los recursos petroleros que se localizan en esta región. Es importante señalar que el norte de Chiapas se caracteriza por presentar exclusivamente rocas de tipo sedimentario, correspondientes a un ambiente tectónico que contrasta con la porción sur del estado. Respecto a la parte sur del estado, donde se localiza el área de interés de esta investigación, se han desarrollado escasos estudios, quizá debido a la complejidad de esta región o por carecer de recursos altamente redituables como lo son los hidrocarburos. Sin embargo, los pocos estudios que se han realizado en la zona sur de Chiapas obedecen al potencial minero que se desarrolló por el ambiente tectónico activo en la región del Pacífico. Por lo anterior, existen estudios de exploración minera, realizados principalmente por el antiguo Consejo de Recursos Minerales o compañías mineras particulares, que en ocasiones resultan muy locales y que su difusión ha sido muy limitada. Algunos ejemplos pioneros de este tipo de estudios son los realizados por Ordoñes, G., 1962; y Montesinos, H., 1975; pertenecientes a diferentes residencias del CRM. 13 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Otras Instituciones que han mostrado interés por estudiar el sur de Chiapas son la Comisión Federal de Electricidad y el Instituto Mexicano del Petróleo, destacando la investigación realizada por De la Rosa, et al. 1989 y el estudio petrogenético desarrollado por Mugica, 1987 respectivamente. Desde principios del siglo XX, los estudiosos de las ciencias de la Tierra han considerado al sureste mexicano como una de las áreas más complejas en cuanto a su evolución geológica, relaciones estratigráficas y su conformación estructural, quizá por esta razón, las instituciones académicas y de investigación como la UNAM, el IPN y otras universidades, tanto nacionales como extranjeras han realizado un sinnúmero de trabajos, con la intención de proporcionar una explicación geológicamente aceptable para la comunidad científica sobre la intrincada historia del sur de México (incorporando parte de Centro América). Entre los trabajos significativos están: el de Leo Weibel, 1946, el del CRM, 1999; que desarrollaron trabajos multidisciplinarios, describiendo no solo la parte geológica, sino aspectos sociales, económicos y climáticos principalmente. Investigaciones de carácter académico como el de Mérida, M., 1976; que se desarrolló en el área de Tolimán, identificó catorce unidades litológicas, como roca basal describe un esquisto y Gneis de anfibolita, ésta es sobreyacida por rocas metavolcánicas y sobre estas se presenta una secuencia de rocas volcánicas básicas y ultrabásicas hasta ser coronadas por los depósitos de aluvión y suelos residuales. El estudio de Moreno, S., 1977 se realizó en la zona de Acatepagua, cartografió diez unidades y registró un complejo metamórfico como base de la columna estrátigráfica; lo relevante de esta estudio es que propone una roca metamórfica de edad Precámbrica, que es reconocida como Paleozoica por otros autores. Más recientemente, Caballero, 2002, 2006 realizó un estudio para determinar las características granulométricas de los deslizamientos ocurridos en 1998, también expone las unidades litológicas en el área, pero enfatiza en los flujos de escombros localizados en el área estudiada. Por otro lado, Salazar, 2008 14 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 realizó un estudio enfocado a las características petrográficas y geoquímicas del Macizo de Chiapas. Identificó seis unidades estratigráficas constituidas por intrusivos félsicos, rocas metamórficas de grado bajo, sedimentos terrígenos, capas rojas, sedimentos calcáreos, piroclástos y coronando a toda la secuencia se tiene el aluvión cuaternario. Estratigrafía local En la zona de estudio se identificaron nueve unidades estratigráficas que se muestran en la figura 3. Es importante mencionar que se incluye la unidad basal precámbrica, aunque no se plasma en el mapa, pero que es reportada por otros autores y que es importante dejar manifiesta su existencia, porque constituye la base de la columna estratigráfica en el área. Complejo Basal Precámbrico Descripción y origen Esta unidad representa la roca más antigua de la zona de estudio, está representada por rocas metamórficas que se presentan como remanentes o colgantes ”roof pendants” en los afloramientos (Mérida, 1976). El grupo de rocas está constituido por un gneis de biotita, esquistos de biotita y muscovita y anfibolitas. Los esquistos presentan color gris y bandas de hornblenda, andesina, cuarzo, sericita y epidota. Microscópicamente presenta textura esquistosa, con minerales como el feldespato, biotita, clorita, limolita y sericita, además muestra un agregado bandeado de cuarzo. La roca se clasifica como un esquisto de hornblenda, perteneciente a la facies de esquistos verdes cuyo origen se atribuye a un metamorfismo de tipo regional. 15 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 El gneis de biotita es de estructura compacta, de color gris oscuro con bandas blancas. Es de textura granoblástica con abundante biotita, feldespatos, cuarzo y escasa moscovita, presenta también clorita, limolita, calcita y zircón El gneis de anfibolita es de color verde oscuro con estructura bandeada compacta, sus componentes principales son: oligoclasa, hornblenda, cuarzo, esfena, sericita y calcita; todo en una matriz granoblástica; se le clasifica como perteneciente a la facies de esquistos verdes. Las anfibolitas son de color gris oscuro, de estructura compacta y megascópicamente se identifican minerales como el cuarzo, ferromagnesianos y pirita. Al microscopio muestra textura holocristalina de grano fino, cuyo mineral esencial es la hornblenda y como accesorios se presentan la apatita, plagioclasa y zircón. Un metamorfismo regional se le atribuye como su origen. Edad y correlación Se desconoce el espesor de este complejo metamórfico debido a sus escasos afloramientos, su intenso intemperismo y erosión. Por anología se les asigna una edad del Precámbrico Tardío, ya que presenta similitudes con el Macizo que aflora en el estado de Oaxaca y que se correlaciona con la orogenia Grenville (mil millones de años) y con la edad del metamorfismo de la Orogenia Oaxaqueña. (Moreno, 1977; Mérida, 1976; Carfantan, 1977 y Caballero, 2002) Distribución Los gneises afloran al norte y noreste de la zona de estudio, en el camino de terracería que va de la cabecera municipal a Carrizal y se distribuye de forma errática en el Macizo de Chiapas. 16 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Rocas Ígneas (Pérmico Tardío – Triásico Temprano) Macizo de Chiapas Descripción y origen Esta unidad litológica está constituida por el mayor de los intrusivos que se manifiestan en el estado de Chiapas, debido a que presenta una longitud de 250 km por 35 km de ancho se le considera un cuerpo de dimensiones batolíticas. Se orienta en dirección NWSE y se distribuye paralela a la Sierra Madre de Chiapas. El emplazamiento de este macizo cristalino es posible que haya tenido lugar durante la Orogenia Apalachiana, que es contemporánea a las intrusiones que cortan los sedimentos del Pensilvánico y Pérmico de las montañas Maya de Belice. La composición principal del macizo es un granito color rosa de biotita y granodiorita cuyo color de intemperismo es amarillo claro. Se presenta ligeramente bandeado y está constituido por feldespatos, cuarzo, pirita y ferromagnesianos. Al microscopio presenta textura holocristalina, inequigranular y como minerales principales presenta oligoclasa, plagioclasas zonadas; como accesorios presenta biotita y apatito y como secundarios se tienen clorita, sericita, caolín, calcita y limonita (Mugica, 1987 y Caballero, 2002). Edad y Correlación A través de dataciones radiométricas por el método K-Ar, realizadas a muestras de concentrado de biotita, hornblenda, muscovita y feldespato potásico, se determinaron edades de 265-224 M.a., 271-221 M. a., 257 M. a. y 229 M. a. respectivamente (Mugica, 1987). Cabe señalar que en el trabajo de Moreno, 1977 se reportan dataciones por el método de Plomo-Alfa, realizadas por Damon, 1974, que varían significativamente, pues reportan edades de 419.9 ± 8.8 M. a 17 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Distribución En la región de estudio se distribuye ampliamente, se estima que ocupa el 60 % del área y aparece desde el poblado de Amatenango de la Frontera localizado el Este del área hasta el poblado de Tolimán que se encuentra al Oeste de la zona de estudio. Tronco de Amatenango de la Frontera (Triásico Tardío-Jurásico Temprano) Descripción y origen Esta unidad litológica esta representado por un plutón de leucogranito que se localiza en la porción sur del poblado denominado como Amatenango de la Frontera. Se presenta como un granito porfídico color rosa claro, con fenocristales de 1 a 2 cm de longitud de feldespatos; exhibe una matriz cristalina de grano grueso, compuesta por feldespato, cuarzo y cristales de ferromagnesianos cloritizados de menor tamaño. Esta unidad se encuentra deformada por efectos tectónicos y es en estos sectores donde presenta lo que se denomina un “augen esquisto”, cambiando su color rosa a un color verde, con fenoclastos de feldespato envueltos en una matriz milonítica que le proporciona un aspecto esquistoso. Al microscopio se hace evidente la deformación tectónica, a través de fracturas, flexuras y granulación de los minerales primarios constituidos por microclima pertítica, plagioclasa sódica, cuarzo y clorita. Edad y correlación Mediante la datación de un concentrado de microclima por el método radiométrico de KAr, se obtuvo una edad del Triásico Tardío-Jurásico Temprano. Es importante destacar que este análisis puede variar en un 20 o 30%, debido a que los feldespatos arrojan error, por lo que se sacó el promedio para obtener la cantidad total. El resultado fue de 198 M.a. (Mugica, 1987 y Caballero, 2002). 18 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Distribución La muestra datada se colectó en las inmediaciones del poblado de Mazapa que se localiza al SE de Motozintla. El tronco aflora en la porción Este del área de estudio, específicamente en la carretera que comunica a Motozintla con Amatenango. La unidad de extiende en la margen sur del río Motozintla, desde el río Agua Caliente y Mazapa hasta la unidad habitacional Nuevo Milenio. Tronco de Buenos Aires (Jurásico Tardío) Descripción y origen Esta unidad está representada por un leucogranito de muscovita de color blanco, que cambia a tonalidades verdes (en manchones) en las áreas donde se presenta alteración de las micas por cloritización. La unidad también presenta deformación provocada por tectonismo; en las partes menos afectadas se muestra como una roca maciza de minerales con orientación preferencial como son: feldespatos, fenocristales de cuarzo translúcido y cristales diseminados de muscovita. En las zonas de intenso cizallamiento presenta un aspecto aporcelanado y quebradizo. Al microscopio se reconoce que la roca presenta una deformación cataclástica, manifestándose por la trituración, fracturamiento y granulación de los minerales principales que son: ortoclasa, cuarzo, plagioclasa sódica y muscovita. Edad y correlación Para la determinar la edad de la roca se utilizó el método isotópico de K-Ar en un concentrado de muscovita. El resultado fue de 154 ±12 M. a. (Mugica, 1987) Distribución 19 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 La unidad se distribuye en la porción suroeste de Motozintla, desde la comunidad de Xelajú Chico, Campanas y en las inmediaciones de Buenos Aires; la unidad está limitada por las vertientes del río Xelajú Grande y la del río Allende. Andesitas, Brechas y Tobas Plio-Cuaternarias Descripción y origen Esta unidad litológica está constituida principalmente por andesitas y depósitos de flujos piroclásticos (tobas). Las andesitas presentan una estructura de tipo masivo, un color que varía de gris claro a verde oscuro y exhiben una textura porfídica con fenocristales de hornblenda, plagioclasa y piroxenos, todo ello en una matriz de grano fino (microlítica). Los depósitos de flujo piroclástico presentan un color gris claro con una estructura masiva, constituidos por fragmentos de rocas andesíticas, feldespatos alterados y minerales arcillosos, producto de la alteración de la roca. Edad y correlación Para esta unidad litológica no se tienen reportadas dataciones isotópicas, sin embargo, en el trabajo de Mérida, 1976 se le asigna una edad del Mioceno. Por otro lado, en el trabajo de Moreno (1977) se argumenta que se realizaron dataciones radiométricas por Potásio-Argón a esta unidad por parte del Dr. Paul Damon. Aunque no se especifican los resultados, se le asignó una edad del Plio-Cuaternario; lo anterior coincide con lo expuesto por Carfantan (1977). Distribución La unidad litológica se localiza en la porción suroeste del área de estudio, en las comunidades de San Felipe y El Gavilán, donde cubre de manera discordante al Macizo de Chiapas. 20 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Piroclastos Cuaternario Flujos piroclásticos Descripción y origen Esta unidad litológica consiste en un depósito de color blanco, presenta estructura masiva, con matriz de arena fina a media constituida por fragmentos de pómez (menores a 4 cm) y líticos de granito y esquistos menores a 7 cm. Presenta también cristales de cuarzo, biotita y feldespatos. La base de esta unidad está constituida por fragmentos líticos de granitos, esquistos y lavas del tamaño de las gravas; el soporte de esta base es grano a grano. Caballero (2002) reporta que los fragmentos de pómez de esta unidad son de composición riolítica con contenido de SiO2 de 74.44% y un 7.76% de álcalis. De los estudios realizados por diferentes autores como Mooser (1958), Walker (2006), Rose (2006) y Gates (2007); se piensa que la actividad volcánica que dio origen a esta unidad está asociada a los eventos desarrollados en el complejo volcánico de Centro América. Edad y correlación La edad que se reporta para esta unidad litológica es de 40 925 a.P., la cual se obtuvo por el método de C14 en el laboratorio de Geocronología de la Universidad de Arizona (Caballero, 2002). Distribución Esta unidad cubre de manera discordante al Macizo de Chiapas y se distribuye en las partes altas de la sierra localizada en el extremo Este de la zona de estudio; a lo largo del camino que comunica la comunidad de Motozintla de Mendoza, Mazapa y Amatenango de la Frontera (Salazar, 2008). 21 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Depósito de caída Descripción y origen Este depósito de material bien seleccionado se divide en dos unidades: la unidad basal que presenta un color blanco, estructura masiva y un espesor de 4 cm y la unidad superior, que presenta un color gris y estructura masiva con espesor aproximado de 7 cm. Ambas unidades están compuestas por fragmentos líticos, cristales y material piroclástico. Entre los líticos destacan: andesitas, basaltos, granodioritas, dioritas, granitos, anfibolitas y esquisto de biotita; esta unidad representa más del 35%. Los cristales que se identificaron son: plagioclasas, hornblenda, biotita y magnetita; esta unidad representa aproximadamente el 25% del depósito. Edad y correlación Los depósitos de caída son de edad reciente y se cree que están asociados a la actividad pliniana del volcán Santa María de Guatemala y a su erupción verificada en 1902, lo anterior basado en los estudios realizados por Macías et al. (2000), Williams & Self (1983) y Walker (2006). Distribución El depósito de caída se localiza sobre una terraza aluvial en el valle del río Xelajú Grande en Motozintla. ROCAS SEDIMENTARIAS Formación Todos Santos Jurásico Tardío-Cretácico Temprano Descripción y origen La Formación Todos Santos consiste de una serie de conglomerados, areniscas de grano fino a grueso y limolitas exclusivamente continentales, que por su coloración roja se les denomina “Lechos Rojos”. La localidad tipo de la Formación se localiza al noroeste de la 22 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 ciudad de Guatemala, en el Departamento de los Altos Cuchumatanes. El nombre le fue asignado por Sapper en 1894 (Montesinos, 1971). Este conjunto de rocas mesozoicas constituyen las más antiguas que afloran en Chiapas. De manera específica, la Formación se divide en seis unidades, que de la cima a la base son las siguientes: 1) conglomerado con estratificación cruzada y areniscas con estructuras de corte y relleno en su base, 2) conglomerado soportado por una matriz, 3) capas intercaladas de conglomerados y areniscas, 4) mudstone, arenisca de grano fino, limolitas y lutitas intercaladas; en la cima de esta unidad se presentan areniscas con estratificación cruzada, 5) capas horizontales de arenisca y 6) conglomerado masivo intercalado con capas horizontales de arenisca ( Moravec, 1983, Anderson, et al., 1973 y Caballero, 2002). De acuerdo con Blair (1981), citado por De al Rosa (1989), el origen de la Formación Todos Santos se debió a los aportes de diferentes fuentes continentales como La Sierra Madre de Chiapas y la propia formación Todos Santos; la Tabla 1 especifica las fuentes y los materiales de aporte. Tabla 1. Probables fuentes de sedimentos a la Formación Todos Santos Fuente de aporte Formación Todos Santos Rocas volcánicas indefinidas Formación Santa Rosa y otros sedimentos paleozoicos Complejo ígneo y metamórfico del Precámbrico y Paleozoico Material aportado Mudstone retrabajado, limolitas y areniscas Extrusivos porfídicos Caliza fosilífera mudstone y cuarcitas Gneis, esquistos, cuarcita, granito rosado y cuarzo lechoso. Fuente: Blair, 1981 (en De la Rosa, Evoli y Dávila, 1989) 23 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Edad y correlación En la investigación de Blair (1973), se le asignó una edad que va del Jurásico Tardío al Cretácico Temprano y estratigráficamente la relaciona con las rocas continentales clásticas de la Serie Metapán en la República del Salvador, así como con la Formación Salina, que consiste en una secuencia de capas rojas y evaporitas en el sureste de México y con la Formación Todos Santos que aflora en el Oeste de Honduras. Distribución Localmente, esta unidad se distribuye ampliamente en el norte del área de estudio, se extiende hasta el norte del poblado de Motozintla, justo en la comunidad de Chimalapa y descansa en discordancia sobre el Macizo Granítico. A su vez, Todos Santos esta sobreyacida por la Formación Sierra Madre. Formación Sierra Madre Cretácico Inferior-Cretácico Superior Descripción y origen En los trabajos realizados por Salazar (2008), Caballero (2002), CRM (1999) y GarcíaPalomo, Vázquez y Melo (1987) se describe a la Formación Sierra Madre como una secuencia dividida en dos miembros de tipo calcáreo, el inferior está compuesto por estratos de dolomías de color café claro y textura microcristalina; el miembro superior se constituye por calizas cristalinas de color café claro que intemperizan a gris claro y verde. Los espesores de cada miembro varían de 7 a 10 cm y de 5 a 20 cm respectivamente. El espesor máximo de esta Formación se estima en 1 900 m. Edad y correlación Por estar sobreyacidas por las calizas con intercalaciones de lutita pertenecientes a la Formación Angostura, de edad Campaniano-Maestrichtianoque (al norte, fuera del área de estudio) y por el contenido faunístico, se le asignó una edad del Albiano24 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Cenomaniano (García-Palomo, 1987). Distribución La unidad litológica se encuentra cubriendo en discordancia a la Formación Todos Santos y se presenta como dos mesetas elevadas al norte del área de estudio. Continuando más al norte, en el alto topográfico denominado cerro Malé, esta unidad se distribuye ampliamente. Aluvión Reciente Los depósitos de esta unidad litológica son el resultado de la acción del intemperismo y erosión que han alterado y disgregado a todas las unidades litológicas descritas anteriormente, en mayor o menor grado, dependiendo de la competencia de éstas. Debido a las condiciones topográficas y morfológicas presentes en algunas áreas, estos depósitos constituyen abanicos aluviales, terrazas o bien se manifiestan como capas sobrepuestas de flujos de escombros. La unidad se distribuye generalmente a lo largo de los valles formados por los ríos de importancia como el Xelajú Grande, Chimalapa, Allende, Mina y Agua Caliente. MÉTODO DE TRABAJO (Para elaborar la geología del área de estudio) Para el desarrollo de este apartado se siguieron las siguientes etapas: 1) Se llevó a cabo una extensa búsqueda de información relacionada con el tema y el área de investigación, recopilando la información de relevancia, la fecha de elaboración no fue un factor determinante, por lo que no de discriminaron artículos que fueron elaborados a principio del siglo pasado. 2) Se realizó el análisis de la información documental recopilada y se clasificó en función de la temática a desarrollar. Esta etapa permitió valorar las publicaciones 25 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 “antiguas” y contrastar con los conceptos e hipótesis planteadas recientemente. 3) Se utilizaron de manera importante diferentes mapas con información cartográfica, tanto a nivel regional como en el ámbito local. Ello permitió realizar un comparativo que al final marcó pauta para plantear la cartografía final. Las escalas de los mapas fueron variadas, por lo que también permitió dimensionar la magnitud de las discrepancias. 4) Como un apoyo fundamental, se fotointerpretaron tres líneas de fotografías con escala 1:75 000 y 3 líneas con escala 1: 37 500; ambas editadas por el INEGI en el año de 1996. 5) Se realizó trabajo de campo para verificar lo plasmado en las fotografías aéreas y lo planteado por otros autores. 6) De manera simultánea, se elaboró el mapa geológico, tomando como base la base topográfica del INEGI, escala 1: 50 000 y de manera específica para la región de interés se realizó un corte de una imagen de satélite. 7) Finalmente, a una escala de 1: 30 000, se elaboraron diferentes mapas temáticos como son: un Modelo Digital del Terreno, un mapa altimétrico, un modelo sombreado y un mapa para visualizarse en modo 3D. Las metas a corto plazo para concluir esta fase de la investigación son: Analizar y describir cada uno de los mapas generados. Generar la síntesis tectónica del área. Redactar el marco Tectónico (Regional y Local) Realizar el mapa estructural para el análisis de fracturamiento. Actividades en desarrollo. Actualmente se desarrolla el mapa de tipo “Morfodinámico” a gran escala, según la clasificación de Dumitrashko y Scholz, 1978 (citado por Peña, M., 1997). Lo anterior se fundamenta en que se está utilizando una escala de 1:30 000, donde se desarrollará la morfometría, es decir, los aspectos cuantitativos, como valores de pendientes, alturas, 26 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 desarrollo de formas, energía del relieve, etc. Los elementos que inicialmente se están plasmando en el mapa son: a) “Superficies de erosión”. b) Circos Erosivos (activos e inactivos). c) Planicies aluviales Es importante mencionar que a la par de estar generando el mapa morfodinámico, se realizan actividades de búsqueda de información y su análisis para la redacción de borradores de los temas que comprenderá la tesis. También se asiste a dos asignaturas para actualizar los conocimientos y adquirir nuevos. CONCLUSIONES Resulta evidente que el estudio presentado en este documento constituye la base para la generación de las demás etapas del proyecto, pues son las unidades litológicas las que determinan el grado de peligrosidad que puede resultar un fenómeno natural. Como podría suponerse, las rocas más antiguas presentes en la zona de estudio se encuentran muy susceptibles de ser intemperizadas y erosionadas con mucha facilidad, ya que datan del Precámbrico; a pesar de ello, éstas rocas no constituyen en un peligro para la comunidad; pues su distribución se restringe a las zonas bajas, específicamente en la parte más profunda del río Xelajú Grande. Las rocas de la Formación Todos Santos son las que tienen mayor influencia en la zona de estudio, esto debido a que son de tipo terrígeno, que son susceptibles de ser afectadas por los agentes del intemperismo y sobre todo por presentarse hacia las zonas topográficamente mas altas. Para poder conocer los peligros que se presentan en Motozintla, no basta con conocer los diferentes tipos de litología que se presentan en el área, sino que se deben contemplar otros factores que al conjugarse con los tipos de roca, pueden generar condiciones de amenaza para la comunidad. 27 Juan Manuel Sánchez Núñez Reporte Parcial de Proyecto SIP No. 20080226 Bibliografía Anderson, T., Burkart, B., Clemons, R., Bohnenberger, O. & Blont, D., 1973. Geology of the Western Altos Cuchumatanes, Northwestern Guatemala. Geological Society of America, v. 84, p 805-826 Blair, T. C., 1981. Aluvial fan deposits of Todos Santos Formation, Central Chiapas. Mexico. The University of Texas at Arligton, USA. (Inédito) Böse, E., 1905. Reseña acerca de la geología de Chiapas y Tabasco. Universidad Nacional Autónoma de México Instituto Geológico de México Boletín 20. 100 p CENAPRED, 2006. 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