REHABILITACIÓN Y MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA PANAMERICANA NORTE Tramo: Sullana – Desvío Talara – Aguas Verdes GEOLOGÍA 1.0 INTRODUCCION El presente informe consigna las actividades desarrolladas correspondientes al estudio de geología, del proyecto denominado “Estudio Definitivo de Mantenimiento Periódico de la Red Vial Nacional: Tramo Sullana – Aguas Verdes”, que viene realizando el Consorcio SULLANA por encargo del Ministerio de Transporte y Comunicaciones (MTC). 1.1 OBJETIVOS El estudio tiene por objeto proporcionar los elementos de juicio de carácter geológico a lo largo del tramo a materia de evaluación y sus posibles implicancias en el deterioro del pavimento, la estabilidad de taludes y la seguridad de la vía ante la posibles manifestación de peligros naturales. 1.2 UBICACIÓN Y LONGITUD DEL TRAMO EN ESTUDIO El tramo de la carretera a que se refiere el presente estudio se ubica en el extremo septentrional del país y forma parte de la Carretera Panamericana Norte, comprendido entre las Progresivas Km. 1021+142 y 1293+2883, abarcando una longitud total de 272,69 Kms. Desde el punto de vista de la demarcación política del país, se encuentra dentro de la jurisdicción de las regiones Piura y Tumbes. Fisiográficamente, el tramo se desarrolla en dos tipos de relieves: llanuras (relieve suave) y lomas (relieve moderado); en ambos casos con altitudes menores a los 150 msnm. . 2.0 MARCO GEOLOGICO De acuerdo a los reportes de los estudios para la Carta Geológica Nacional realizados por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET), a lo largo del tramo de interés afloran rocas sedimentarias, cuyas edades se hallan comprendidas dentro del Terciario, las mismas que se encuentran parcialmente cubiertas en las partes bajas por depósitos cuaternarios de tipo marino y aluvial, éstos últimos ,tanto antiguos como relativamente recientes. GEOLOGIA Pág. 1 INFORME FINAL 2.1 LITOLOGIA 2.1.1 Rocas Sedimentarias Como se aprecia en el gráfico que acompaña al presente informe, las rocas sedimentarias se presentan en un 40 % del tramo; mientras que, los depósitos cuaternarios abarcan el 60 % de la longitud total. Los afloramientos de rocas sedimentarias corresponden a las unidades litoestratigráficas que, en orden de mayor a menor antigüedad, se describen a continuación: Formación Salinas Las secuencia rocosa de esta unidad se encuentra conformada por estratos gruesos de areniscas de grano fino a medio, de colores gris con tonos verdosos y marrones. Presentan algunas intercalaciones de areniscas microconglomerádicas de grano grueso. Formación Palegreda Consiste de lutitas de colores claros, intercaladas con estratos de areniscas limolíticas con óxidos de hierro. En la parte inferior presenta niveles fosilíferos dentro de los estratos de lutitas de coloraciones oscuras. Formación Chira - Verdún La Formación Verdún está compuesta por conglomerados cementados por carbonatos, areniscas macizas y lutitas con yeso; sobre esta secuencia yace areniscas fosilíferas con algunas intercalaciones de areniscas limonitizadas en estratos delgados y color beige, las mismas que dan inicio a la sucesión de estratos de la Formación Chira. Sobre de dichas areniscas se encuentran estratos de lutitas bentoníticas de colores beige y marrón oscuro y cemento salino, con algunas intercalaciones de areniscas amarillentas. En la parte superior de la secuencia, yacen lutitas diatomáceas bastante plásticas por humedecimiento y de carácter expansivo. Formación Máncora Esta unidad se encuentra conformados por areniscas con cantos rodados de cuarzo, cuarcitas y lutitas, además de niveles de conglomerados. Formación Miramar Constituido por conglomerados poco consolidados con matriz arenosa e intercalados con lentes de arena; hacia la parte superior se encuentran areniscas escasamente cementados en estratos delgados, friables y con laminación cruzada. Lateralmente se interdigitan con areniscas amarillentas y lodolitas. GEOLOGIA Pág. 2 INFORME FINAL Formación Carpitas Se halla constituido por una secuencia de areniscas yesíferas en estratos medianos, en la base, pasando a areniscas sucias hacia la parte superior. Tablazo Talara La litología de esta unidad varía de manera lateral y consisten en bancos de conglomerados fosilíferos (lumaquelas) con matriz areniscosa y cemento salino, compactos pero no consolidados. 2.1.2 Depósitos Cuaternarios Rellenando las depresiones y cubriendo las partes bajas de los taludes rocosos, se encuentran depósitos clásticos de origen aluvial y marino: Depósitos Marinos Se ubican en el borde litoral, a partir del Km. 1200. Están constituidos por arenas de grano medio, con algo de cemento salino, eventualmente, se presentan niveles de guijarros. En conjunto, son algo densas y presentan coloraciones grisáceas y beige. Depósitos Aluviales Antiguos Se encuentran en las partes altas a ambos lados de los valles y consisten de una mezcla de cantos rodados y arena gruesa en bancos gruesos, densos, con incipiente estratificación y presencia de niveles lenticulares de arena. Presentan cierta estabilidad en los cortes naturales producidos por erosión fluvial. Depósitos Aluviales Recientes Se hallan conformados por una mezcla de arena, guijarros y bolonería de variados tipos litológicos, los cuales conforman los lechos actuales de los ríos. Son fácilmente disgregables y escasamente densos; en gran parte, la parte superior de estos depósitos está tapizado por una capa de material limo arcilloso producto de los flujos de lodo que caracteriza a todo proceso aluvional, la cual es aprovechada para la agricultura. 2.2 ESTRUCTURAS GEOLOGICAS Las estructuras geológicas de importancia directa para el estudio son los planos de diaclasas que, junto con los planos de estratificación de las rocas sedimentarias, dan lugar a la formación de bloques o cuñas en muchos casos inestables. Estas estructuras son de particular GEOLOGIA Pág. 3 INFORME FINAL importancia en lugares donde el trazo de la carretera se desarrolla en cortes en los taludes naturales. 2.3 FENOMENOS GEODINAMICOS Los fenómenos geodinámicos de ocurrencia común son los huaycos, erosión de riberas y desprendimientos. Los primeros, circunscritos a las desembocaduras de las quebradas tributarias de los principales ríos; los segundos, a los bordes de los cursos medios de los ríos principales; y, los últimos, a las laderas de fuertes pendientes cubiertos por materiales sueltos y/o taludes rocosos con planos de diaclasas o de estratificación con buzamiento en dirección del talud. Estos fenómenos se tornan frecuentes en épocas de fuertes precipitaciones pluviales, siendo la magnitud de los movimientos sísmicos los que podrían acentuar la intensidad de los desprendimientos. 3.0 GEOLOGIA DEL TRAMO 3.1 UNIDADES MORFOLOGICAS En términos generales, a lo largo del tramo en estudio, se han diferenciado las siguientes unidades morfológicas (Gráfico 1): Llanuras Se pueden diferenciar dos tipos: las llanuras elevadas, aquellas que guardan significativa altura con respecto al nivel del mar; y, llanuras litorales, aquellas que se ubican, prácticamente, casi al nivel del mar y constituyen una delgada franja que bordea la costa. En ambos casos presentan suave relieve interrumpido por pequeñas incisiones que conforman los cauces de la red de drenaje que baja al mar. Por su utilidad, desde el punto de vista geotécnico, dentro de las llanuras elevadas se han diferenciado dos sectores: un sector de aproximadamente 25 kilómetros en la parte inicial, caracterizado por su permanente humedecimiento, debido a que constituyen áreas de cultivo sujetos a irrigación; y, otro sector, de unos 50 kilómetros, de carácter árido. Las llanuras litorales abarcan la mayor longitud de esta unidad. Empiezan, aproximadamente en el Km. 1150 y se prolongan hasta la localidad fronteriza de Aguas Verdes. Lomas En gran parte constituidos por afloramientos de las Formaciones Máncora y Chira. Constituyen formas de relieve moderado conformados por elevaciones de poca altura, laderas de moderada pendiente y cimas redondeadas con algunos tramos cortos de GEOLOGIA Pág. 4 INFORME FINAL suave relieve en las partes altas. Comprenden unos 60 kilómetros de longitud, dentro de los cuales se presentan cortos sectores con características algo accidentadas (Km. 1107 a 1109 y Km. 1140 a 1145). 3.2 UNIDADES LITOESTRATIGRAFICAS INVOLUCRADAS Como bien se muestra en el Gráfico 1, las unidades litoestratigráficas en gran parte involucradas por el trazo de la carretera son las Formaciones Máncora y Chira. La primera de naturaleza mayormente areniscosa y, la segunda, principalmente de naturaleza arcillosa. De ambas, las rocas de la Formación Chira conllevan un peligro potencial por la naturaleza de los materiales que la constituyen, es decir, arcillas bentoníticas de comportamiento expansivo y su elevado contenido de sales. Este aspecto debe ser tomado en cuenta, sobretodo, en los sectores sujetos a variaciones en el contenido de humedad (zonas de regadío). En lo que respecta a los depósitos cuaternarios, éstos se presentan en un 60 % del tramo total en estudio, de los cuales un 70 % corresponde a depósitos aluviales y el resto a depósitos marinos. En ambos casos, los trabajos de compactación de la subrasante, además de las obras de arte para el drenaje de las aguas de escorrentía, se consideran determinantes en el estado de conservación de la carretera. 4.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACION 4.1 CONCLUSIONES Las alternativas de trazo involucran a rocas sedimentarias del Terciario, así como a depósitos cuaternarios de tipos aluvial y marino. Dentro de las estructuras geológicas, las diaclasas y planos de estratificación son los de mayor importancia en la estabilidad de las laderas donde se han practicado cortes del talud, los mismos que por su baja altura, en la práctica, se hallan estables. Los fenómenos geodinámicos de ocurrencia común son los huaycos, erosión de riberas y desprendimientos de laderas, sobretodo, durante las temporadas de lluvias. La ocurrencia de desprendimientos también puede ser desencadenado por ocurrencia de movimientos sísmicos de regular magnitud. En lo que respecta a la implicancia de los terrenos para la conservación de la carretera, los tramos de mayor cuidado son los que involucran a los materiales de la Formación Chira, fundamentalmente, en los tramos sujetos a variaciones del contenido de humedad. En la llanura litoral, el problema de conservación de la carretera se circunscribe a la calidad del afirmado y a la seguridad de las obras de arte, sobretodo durante los periodos de lluvias extraordinarias. GEOLOGIA Pág. 5 INFORME FINAL 4.2 RECOMENDACION En función de las características geológicas, se recomienda analizar los tratamientos de los puntos o zonas críticos, en función de los aspectos geológicos descritos en el presente capítulo. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Consorcio CESEL – TYPSA (2000); Estudios Definitivos de Ingeniería para la Rehabilitación y Mantenimiento de las Carreteras Afectadas por el Fenómeno El Niño: Paquete N° 5 Sullana- Talara – Los Organos; Informe Final, Vol. N° 02: Anexos Estudios Básicos.Estudio Geotécnico y Geológico; MTC, Lima – Perú. Consorcio CESEL – TYPSA (2000); Estudios Definitivos de Ingeniería para la Rehabilitación y Mantenimiento de las Carreteras Afectadas por el Fenómeno El Niño: Paquete N° 5 Sullana- Talara – Los Organos; Informe Final, Vol. N° 02: Memoria Descriptiva Estudios Básicos (Tomo I); MTC, Lima – Perú. Consorcio PROGETTI – Bustamante, William y Asociados Consultores S. A. (1999); Estudio Definitivo de Ingeniería para la Rehabilitación y Mantenimiento de la Carretera Panamericana Norte: Paquete N° 6 Los Organos – Aguas Verdes; Informe Final, Vol. N° 02: Anexos Estudios Básicos; MTC, Lima – Perú. Palacios O. y De la Cruz, J. (1999); Geología de los Cuadrángulos de Piura, Paita, Sullana, Talara, Lobitos, Quebrada Seca, Zorritos y Tumbes; INGEMMET – Carta Geológica Nacional; Lima, Perú. Lima, 10 de diciembre de 2004. Ing. F. Liñán T. ING. GEOLOGO CIP 24486 GEOLOGIA Pág. 6 INFORME FINAL