4.3 Geologia Geomorfologia
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4.3 GEOLOGIA Y GEOMORFOLOGIA 4.3.1 GEOLOGÍA En general, las obras del proyecto de Construcción y Operación de las Redes Secundarias de las “Otras Redes” de Distribución en Lima y Callao, por la poca trascendencia de sus obras civiles, no modificará las condiciones geológicas y la morfología del Área Metropolitana de Lima y Callao. Sin embargo, se presenta la descripción de las características geológicas como referencia. 4.3.1.1 Historia Geológica La historia geológica del área refleja los acontecimientos más importantes de la orogenia andina en el centro del país, la cual está ligada a la evolución del geosinclinal andino. Se considera que durante casi todo el Mesozoico la región habría constituido parte del geosinclinal andino; que por ese entonces era un fondo marino, en el que se acumulaban gruesas capas de sedimentos intercalados con emisiones volcánicas submarinas. El inicio de la orogenia andina, a finales del Cretácico, eleva a posiciones continentales los volúmenes volcánicos sedimentarios mesozoicos. Paralelamente, y hasta períodos del Terciario, ocurrió la intrusión del gigantesco batolito costanero. La cuenca baja de los ríos que cruzan el área, está asentada sobre rocas de origen ígneo y sedimentario, cuyas edades corresponden al Jurásico y Cretáceo Inferior. En este periodo de tiempo ocurrieron intensas actividades volcánicas, con levantamientos y hundimientos sucesivos del nivel del mar, dando lugar a la deposición de cuerpos lávicos con intercalaciones de lutitas y calizas; producto de dicha actividad resultaron las formaciones Santa Rosa, Puente Inga, Ventanilla, Cerro blanco, entre otros. Consecutivamente, en un ambiente de mar profundo, se depositaron sedimentos calcáreos que dieron origen a las formaciones Marcavilca, Pamplona y Atocongo. Durante el Cretáceo superior, se inicia el levantamiento de la Cordillera Occidental de los Andes, acompañado de intensa actividad magmática y volcánica, que deformó las secuencia rocosa, formando la estructura conocida como el “anticlinal de Lima“. La secuencia de los eventos antes referidos, tuvo influencia drástica e irreversible sobre la fisiografía, clima y desarrollo de la flora y fauna, que generó la inversión de la corriente de los ríos de oeste a este, (desde los andes hacia el Atlántico, formación de los valles en el flanco occidental, entre ellas las de Lurín, Rímac y Chillón. EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-1 A fines del Terciario, al retirarse los mares, emergen las áreas continentales, que constituyeron los primitivos suelos de Lima. Durante el Cuaternario, el retiro de los mares y el aporte de sedimentos por los principales ríos, favorecieron a la formación de las terrazas aluviales sobre la cual se funda la ciudad de Lima. En tiempos presentes se observa una etapa de aparente equilibrio entre los procesos erosivos y acumulativos. 4.3.1.2 Sismicidad La zona de estudio se halla en una región de elevada actividad sísmica, donde se puede esperar la ocurrencia de sismos de gran intensidad durante la vida útil del proyecto. La actividad sísmica del área se relaciona con la subducción de la placa oceánica bajo la placa continental sudamericana. Subducción que se realiza con un desplazamiento del orden de diez centímetros por año, ocasionando fricciones de la corteza, con la consiguiente liberación de energía mediante sismos, los cuales son en general tanto más violentos cuando menos profundos son en su origen. Como los sismos de la región se originan en las fricciones corticales debidas a la subducción de la placa oceánica bajo la continental, resulta que a igualdad de condiciones los sismos resultan más intensos en las regiones costeras, decreciendo generalmente hacia la sierra y selva, donde la subducción y fricción cortical es paulatinamente más profunda. Consiguientemente, la franja estudiada, según su posición, resulta ubicada en una zona de alto riesgo sísmico, tanto por la frecuencia de los movimientos, como por la severidad de ellos debido a su ocurrencia a escasas profundidades de la corteza. A lo largo de casi 450 años, la zona centro sur del país ha sufrido más de 17 movimientos telúricos con intensidades comprendidas entre clase VII y clase IX en la Escala Modificada de Mercalli. En los años 1966, 1970 y 1974, ocurrieron movimientos sísmicos muy fuertes que afectaron la región y luego de una prolongada “calma sísmica” de más de 23 años, esta ha sido rota en 1997 con el sismo de magnitud 6,5 que destruyó en gran parte la ciudad de Nazca. El último evento y más reciente es el ocurrido en el 2001 cuando se produjo un terremoto de magnitud 6,9 en Camaná (Arequipa). Por otro lado, la sismicidad tiene distintas repercusiones según el medio que se trate, particularmente de la naturaleza de los materiales presentes en la región; en tal sentido cabe destacar, que considerando el nivel de riesgo sísmico, son las formaciones sueltas cuaternarias las más riesgosas debido a su acumulación reciente, escasa consolidación y por hallarse depositados entre macizos rocosos que darían lugar inevitablemente a una refracción de las ondas sísmicas que incrementarían su nivel de sacudimiento. Asimismo, se debe tener presente que un movimiento sísmico puede desencadenar caída de rocas y derrumbes en los sectores escarpados de las EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-2 colinas, especialmente en aquellos sectores afectados por diaclasamiento o una intensa meteorización. El cuadro siguiente presenta las características sísmicas conocidas para la zona. Aceleración Máxima (g)* Aceleración Efectiva (g)* Aceleración (g) Para el Análisis Seudo-estático LURIN 0.44 0.33 0.22 ANCON 0.45 0.34 0.22 Lugar de Análisis Los movimientos telúricos constituyen el agente catalizador en los procesos de desestabilización de taludes, y riesgo de destrucción de las áreas urbanas. Por ejemplo la ocurrencia de sismos puede provocar los siguientes cambios físicos en la consistencia de los suelos: Licuefacción. – Proceso por el cual los suelos arenosos de origen eólico y suelos limo arenosos influenciados por el nivel freático pueden cambiar su consistencia a suelos fluidales y provocar asentamientos. Amplificación.- Por rebote de ondas de un medio más denso a otro menos denso, se puede amplificar las ondas sísmicas y provocar mayor daño a las estructuras que se fundan en ella. También los sismos extremos de gran magnitud, pueden provocar la formación de “tsunamis”, cuya acción sólo alcanzaría a las obras ubicadas cerca y al nivel del mar. Existen referencias históricas de seis tsunamis que han afectado severamente el litoral de Lima y Callao, con su secuela de muerte y destrucción (entre los años 1586 y 1868). De acuerdo a la historia de las catástrofes sísmicas registradas en el territorio de Lima los sectores de suelos eólicos y suelos finos licuefactables, ubicados en Lurín, Chorrillos, La Molina, Canto Grande, el Callao, Ventanilla, etc, tienen mayores probabilidades de sufrir daños. 4.3.1.3 Estratigrafía Las características lito-estratigráficas de las rocas y sedimentos que enmarcan el área de estudio, se describe a continuación, siguiendo el orden del más antiguo al más reciente: Volcánico Santa Rosa: Consiste en volcánicos andesíticos de color gris, gris verdoso y gris oscuro, de textura porfirítica, depositada en bancos que se intercalan con capas delgadas de areniscas grises de grano fino y limolitas pizarrosas de color gris oscuro. EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-3 Formación Puente Inga: Consiste en una secuencia de lutitas tobáceas, blandas, finamente estratificadas en laminas delgadas, suaves al tacto y pigmentadas por oxidaciones limoníticas, que se intercalan con derrames volcánicos. Formación Ventanilla: Consiste en derrames y intercalaciones de lutitas tobáceas, limolitas y areniscas. brechas volcánicas, con Formación Cerro Blanco: Se halla constituido por una secuencia sedimentaria volcánica que se presenta en horizontes medios a gruesos bien estratificados; consiste de areniscas, capas de chert y algunos horizontes calcáreos que se intercalan con andesitas afaníticas. Formación Morro Solar: Consiste de intercalaciones de areniscas en bancos delgados con niveles lutáceos, areniscas abigarradas y hacia el techo areniscas cuarzosas interestratificadas con limolitas. Formación Marcavilca: Esta formación está constituida por areniscas cuarcíticas de grano fino a medio, con algunas intercalaciones de lutitas. Formación Pamplona: Está formada por una alternancia de lutitas y calizas, en capas delgadas. Las rocas se muestran bastante fracturadas y alteradas. Formación Atocongo: Esta formación está constituida por calizas de tonalidades gris oscuras a azulinas estratificadas en bancos gruesos, con buzamiento hacia el Norte. En los afloramientos se observan regularmente fracturadas y poco alteradas. Formación Quilmaná: Consiste de una serie volcánica de textura porfirítica, de color gris verdoso, seudoestratificados, con ocasionales horizontes de areniscas de grano fino. En superficie se encuentran bastante fracturadas y moderadamente alteradas. Depósitos Cuaternarios: En la zona urbana de Lima-Callao, los depósitos cuaternarios presentan amplia propagación en superficie, presentando diferencias en su origen, edad, composición y espesor; por lo general su espesor tiene grandes variaciones de un sector a otro, en la zona precordillerana está limitado a espesores menores a 1m, mientras que en la zona de planicies costeras y conos deyectivos los espesores varían entre 20 y más de 200 m. Estos depósitos son los más importantes del área, por que en ellos se instalarán los tubos del gasoducto. Entre estos depósitos se tienen: Depósitos aluviales: Están constituidos por cantos rodados y gravas heterométricas, con matriz areno-limoso. Ocupan el cauce actual de los ríos y terrazas anegadizas; también la zona de planicies costeras y antiguos conos deyectivos sobre la que se emplaza la gran Lima. Depósitos proluviales: Se les denomina así a los materiales que ocupan el cauce de las quebradas secas. Están constituidas por acumulaciones de gravas y cantos EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-4 de subangulosos a angulosos, heterométricos, con relleno de arena-limosa, poco a medianamente densos. Depósitos eólicos: Son acumulaciones de arena fina que se encuentran emplazados en diversos sectores de la costa. Por acción del viento han sido trasladados hasta la zona geomorfológica denominada Lomas y Colinas. Por ejemplo, existen grandes acumulaciones en los cerros de Pachacamac, Lomo de Corvina, La Molina, etc. El espesor de estos depósitos es variable. En los primeros tramos del gasoducto, cercanos al City Gate, fueron identificadas capas de arena eólica intercaladas con limos, con espesores mayores a 3 m, pero que pueden alcanzar espesores superiores a los 30 m.; generalmente son de consistencia suelta. Por acción de los movimientos sísmicos son proclives a la licuefacción, generando asentamientos en la superficie del suelo, debido a ello son poco favorables para la cimentación. Depósitos Tecnógenos: Se denomina así a las áreas cubiertas con obras civiles y urbanas contemporáneas. La mayor parte de la zona de planicies costeras y de conos deyectivos se encuentran cubiertas por construcciones tecnógenas. 4.3.1.4 Rocas Intrusivas Las rocas intrusitas se hallan representadas por un conjunto de intrusiones del Batolito de la Costa, cuyas clasificaciones petrológicas varían desde granitos, monzonitas, granodioritas, dioritas a gabros; estas intrusiones ocurren en forma de cadenas de cerros prominentes de relieve abrupto, generalmente desprovistos de cobertura detrítica gruesa, salvo al pie de las vertientes. Presentan un moderado a alto grado de fisuramiento, así como una alteración intempérica superficial moderada a intensa, que produce su desintegración gradual, pero también presentan gran dureza cuando se hallan “frescas”. En los taludes son estables, pero en ocasiones son proclives a la formación de bloques; la caída de estos fragmentos forma acumulaciones de coluvios en las bases y laderas de los cerros. 4.3.2 GEOMORFOLOGÍA Y PROCESOS GEODINÁMICOS 4.3.2.1 Unidades Geomórficas El general, podemos mencionar las siguientes unidades geomorfológicas: Estribaciones de la cordillera occidental Lomas y colinas Valles y quebradas Cono de deyección EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-5 Zona de erosión e inundaciones La descripción de las principales características de cada una de las unidades es la siguiente: Estribaciones de la Cordillera Occidental Esta unidad geomorfológica demarca a las colinas y laderas de las cadenas premontañosas de la Cordillera Occidental, que alcanzan altitudes entre 800 y 1200 msnm, constituidas principalmente por las rocas intrusivas del Batolito de la Costa. Presentan topografía abrupta, están disectados por numerosas quebradas y los ríos Lurín, Rímac y Chillón. Lomas y colinas A esta unidad geomórfica pertenecen las colinas y cerros de poca elevación, y separan a las unidades de las estribaciones cordilleranas y la unidad de planicies costaneras. Su morfología es ondulada, poco agreste, sus taludes no sobrepasan los 30-35º, generalmente están cubiertas por una capa de arenas eólicas y en gran parte han sido aprovechadas como área urbana. Litológicamente esta unidad está constituida por rocas volcano-sedimentarias tipo calizas y lutitas, intercaladas con derrames volcánicos, eventualmente instruidas por cuerpos de granito. En las cercanías de la fabrica de cemento Atocongo, las lomas presentan desarrollo de vegetación estacional. En los sectores denominados como zona de lomas y colinas los macizos rocosos son estables. Para el caso de suelos tampoco fueron observados fenómenos de deslizamiento rotacional, deslizamiento de traslación, movimientos de flujo, avalanchas, etc. Valles y quebradas Bajo esta denominación se consideran los tramos inferiores de los ríos Rímac, Lurín y Chillón. También se involucra a las quebradas tributarias, que permanecen secas, donde la escasa precipitación pluvial no favorece la erosión de los suelos y rocas; mas bien sus cauces o depresiones favorecen la acumulación de detritus o material coluvial (escombros de talud). Cono de deyección Constituye una llanura aluvial cubierta por material de acarreo transportado por el río Rímac con interdigitaciones de materiales procedentes del río Chillón; muestra una topografía moderada con zonas planas y localmente con algunas lomadas y EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-6 “montes islas”. Tiene la forma de un abanico cuyo vértice se inicia en Vitarte, siendo sus otros vértices el Morro Solar y la ex Hacienda Bocanegra. Sobre esta llanura aluvial el río ha sufrido divagaciones y cambios de curso periódicos en diferentes épocas geológicas, hasta alcanzar su actual posición, constituyendo así en su conjunto, el colchón aluviónico o terreno de fundación del área de Lima metropolitana. Esta unidad se desarrolla a lo largo de una faja, limitada al oeste por la ribera litoral y al este por una cadena de cerros bajos pertenecientes a los primeros contrafuerte andinos, con un ancho promedio aproximado de 30 km. Los suelos del área urbana generalmente están cubiertos con asfalto y concreto. Zona de erosión e inundaciones Esta zona involucra a las terrazas bajas de las márgenes de los ríos que son proclives a las inundaciones por los ríos, que en temporada lluviosa se recargan e inundan grandes zonas agrícolas y urbanas. 4.3.2.2 Evaluación de la Estabilidad y Riesgo Físico De acuerdo al EIA para la Red Principal, se realizó una evaluación de la estabilidad del medio urbano, considerando la influencia de los siguientes factores: climatológicos, litológicos, hidrogeológicos, tectónicos-estructurales, sísmicos, geomorfológicos y factores antropógenos. La intervención de los agentes geomorfológicos y los procesos morfodinámicos, fue realizada teniendo en consideración los términos de peligro y riesgo geomorfológico, amenaza, vulnerabilidad, etc. La geodinámica del suelo del área metropolitana de Lima – Callao presenta como principales unidades las siguientes: a) Zona de Afloramientos rocosos estables Constituyen las áreas estables con mínimos efectos a producir, se ubica en todas áreas donde existen los afloramientos rocosos correspondientes a las unidades geomorfológicas de lomadas y colinas como a las de estribaciones de la cordillera Occidental. b) Zona de Potencial Licuefacción Son áreas constituidas por suelos eólicos y limoarenosos influenciados por el nivel freático que pueden provocar asentamientos. EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-7 c) Zona de Potencial Amplificación Sísmica Áreas correspondientes a las depresiones topográficas con relleno detrítico aluvio-coluvial que ocasionen rebote de las ondas sísmicas de un medio más denso a otro menos denso. d) Zona Aluvial estable Suelos con efectos locales escasos, corresponden a la llanura aluvial donde se emplaza la ciudad capital. Factores geomorfológicos La evaluación del grado de influencia de los factores geomorfológicos se presenta por la suma de los factores litológicos que involucra la dureza o resistencia de las rocas o suelos a la erosión, la fisiografía o relieve del terreno caracterizado por sus pendientes. Humedad y corrientes fluviales La precipitación pluvial aunque baja en el territorio del área urbana de Lima - Callao, propicia el debilitamiento de los macizos rocosos por alteración físico-química. En el caso de los suelos por la escasa precipitación no ocurre lavado ni erosión de tipo laminar o en forma de cárcavas. La acción de la humedad es muy lenta e imperceptible. Las corrientes fluviales tienen mayor impacto, la actividad erosiva es intensa en los bordes de los ríos, obligando a implementar obras de encauzamiento ribereño, sobre todo en épocas de verano (Diciembre – Marzo) donde ocurren escorrentías significativas y la presencia del fenómeno del ENSO, que afectan distritos como Chaclacayo, Chosica y las zonas localizadas en las cuencas bajas de los ríos Chillón, Rímac y Lurín, por los desbordes del cauce que se generan. Durante los años asociados al fenómeno de El Niño, en la zona de los ríos Lurín, Rímac y Chillón ocurrieron desbordes e inundaciones, afectando terrenos de cultivo, asentamientos humanos, infraestructura vial, etc. Un caso representativo fue el desborde del río Chillón en el mes de enero del 2001. Además del considerable incremento del caudal de los ríos una de las causas es la agresión del hombre a la naturaleza, mediante la modificación del cauce de los ríos para usos agrícolas, urbanos (casas, calles, puentes), arrojo de basura, contaminación del cauce, y explotación de áreas de canteras en sectores ribereños. EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-8 Factores litológicos El grado de erosión en las diferentes unidades litológicas ocurre con diferente intensidad, por ejemplo, la alteración y erosión de las rocas intrusivas es más acentuado que en las calizas de la formación Atocongo, pero menos acentuadas que en las rocas sedimentarias de la formación Pamplona. No obstante las diferencias antes señaladas en las colinas del territorio del área metropolitana de Lima-Callao, las diferencias de la intensidad de erosión son poco notorias debido a la presencia de las obras urbanas como son las viviendas que han cubierto prácticamente a los afloramientos o cerros, y modificado sus taludes naturales mediante terrazas. Existen suelos licuefactables o deformables, especialmente aquellas áreas cubiertas por suelos eólicos, suelos poco compactos y los suelos pantanosos. En general, la influencia de los agentes naturales, tales como los procesos de meteorización, presencia de rocas débiles, terrenos accidentados, entre otros, tienen limitado impacto en la estabilidad de taludes de la franja involucrada con la ejecución del proyecto de las redes secundarias de las “Otras Redes” materia del presente EIA. EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-9 4.3 GEOLOGIA Y GEOMORFOLOGIA ...................................................................... 4.3-1 4.3.1 GEOLOGÍA .............................................................................................................................. 4.3-1 4.3.1.1 Historia Geológica ................................................................................................................ 4.3-1 4.3.1.2 Sismicidad ............................................................................................................................ 4.3-2 4.3.1.3 Estratigrafía.......................................................................................................................... 4.3-3 4.3.1.4 Rocas Intrusivas ................................................................................................................... 4.3-5 4.3.2 GEOMORFOLOGÍA Y PROCESOS GEODINÁMICOS ..................................................... 4.3-5 4.3.2.1 Unidades Geomórficas .......................................................................................................... 4.3-5 EIA Redes Secundarias de las Otras Redes de Distribución en Lima y Callao 4.3-10