evaluación de la susceptibilidad a la inestabilidad de laderas en la

UNIVERSIDAD DE PANAMÁ
VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
INSTITUTO DE GEOCIENCIAS
EVALUACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD A
LA INESTABILIDAD DE LADERAS EN LA
CALDERA VOLCÁNICA EL VALLE DE
ANTÓN, PANAMÁ
Por: Natalia Ruiz Jaramillo
Justificación
„
La problemática en las zonas Norte y Noroeste
de la Caldera Volcánica El Valle de Antón
incluye fenómenos
como
deslizamientos
rotacionales y traslacionales de laderas, erosión
de suelos y caídas de rocas, que dan origen a
flujos de detritos y de lodo, que arrasan todo
tipo de construcciones y que ocasionan
pérdidas de importantes superficies de terreno y
destrucción de comunidades por impacto de
fragmentos de rocas.
Objetivo General
„
Evaluar la susceptibilidad por inestabilidad
de laderas en la caldera volcánica El Valle
de Antón, con el fin de fortalecer las
capacidades locales, estableciendo pautas
metodológicas que permitan conocer el
peligro y mitigar el mismo en favor del
futuro bienestar de la población.
Objetivos Específicos
„
„
„
„
Hacer el análisis geomorfológico del área de
estudio, donde se consideren las principales
unidades geomorfológicas, según su origen
geológico.
Identificar y analizar las zonas susceptibles a partir
del estudio de los factores geomorfológicos,
hidrológicos, topográficos (pendiente) y antrópicos,
principalmente.
Elaborar un inventario de las zonas afectadas por
fenómenos asociados a la inestabilidad de laderas.
Construir una cartografía temática basándose en los
resultados del estudio de susceptibilidad a la
inestabilidad de laderas.
Definición del área de estudio
Se ubica en la parte Sur de la
divisió
división continental, y sobre la
cadena montañ
montañosa de la
Cordillera Central, cerca del
límite entre las provincias de
Coclé
Coclé y Panamá
Panamá.
„
„
„
Ésta caldera marca el final de
la Cordillera de Talamanca
que inicia el Volcá
Volcán Arenal en
el Noroeste Costa Rica, y que
abarca
una
extensió
extensión
aproximada de 570 km.
El Valle de Antón, se
encuentra 124Km. hacia
el Suroeste de la ciudad de
Panamá, y 25Km al Este de
la ciudad de Penonomé,
Penonomé,
capital de la provincia de
Coclé,
Coclé, en la sección Noreste
del distrito de Antón, con
una distancia al Océano
Pacífico de unos 10 a 15
Km y dentro de las
siguientes
coordenadas:
08° 36’ 41’’ a 08° 38’ 00’’
Latitud Norte y 80° 06’ 03”
a 80° 08’ 18” Longitud
Oeste.
El acceso al área de estudio
desde la ciudad de Panamá,
se da a través de la
carretera
Panamericana
96Km y posteriormente se
toma la carretera a El Valle
28Km más.
Golfo de Panamá
Mar Caribe
Colón
O
Ciudad de Panamá
Caldera El Valle
Golfo de Panamá
Contexto Físico
„
„
La zona en estudio presenta una morfología de tipo
montañosa y escarpada, que incluye cerros con elevaciones
de hasta 1180 msnm (Cerro Gaital) y la zona de planicie
intervolcánica a 600 msnm(El Valle); en ambos sitios existen
comunidades y poblaciones que están asentadas en laderas
muy abruptas o en zonas de inundación próximas a ríos y
corrientes de agua (río Antón, quebrada La Pintada, río
Guaybo, quebrada Embalzadero, Amarilla, Honda, entre
otras.)
Debido a que los cerros presentan pendientes muy
pronunciadas y alturas de varios cientos de metros, las fuerzas
gravitacionales tienen marcada influencia en su estabilidad,
afectando el comportamiento de las masas de roca o suelos
que constituyen las laderas naturales, convirtiéndolas en
zonas muy susceptibles.
GEOTECTÓNICA DE PANAMÁ
•Panamá se encuentra emplazada en un área
tectónicamente compleja, situado sobre una miniplaca
tectónica, a la cual se ha denominado el Bloque de Panamá.
•Ésta miniplaca está rodeada por
cuatro grandes placas tectónicas:
La Placa Caribe, al Norte; la Placa
de Nazca, al Sur; la Placa del
Coco, al Sudoeste y la Placa
Suramericana, al Este.
•El límite Norte está conformado
por una zona de cabalgamiento
conocida
como
el
Cinturón
Deformado del Norte de Panamá.
(Bowin, 1976; Case et al., 1980; Bowland, 1984;
Stephan et al., 1988; Silver et al., 1990)
BLOQUE PANAMA
•El límite Sur lo conforman dos
zonas de convergencia: El Cinturón
Deformado del Sur de Panamá y la
Fosa de Colombia conectados
entre sí por una falla de
transformación sinistral localizada
al sur del Golfo de Panamá. (Hardy et
al., 1990; Kolarsky, 1992)
Mayores centros volcánicos del
Cuaternario en Panamá
La zona correspondiente al
Istmo de Panamá es un
área con una pronunciada
actividad tectónica y que
evidencia que los procesos
eruptivos fueron originarios
de los mayores centros
volcánicos del Cuaternario
en Panamá. De los cuales
veintiséis (26) han sido
identificados en el Oeste del
país, entre ellos diez (10)
estratovolcanes y dieciséis
(16) domos. (Defant & Clark,
1990).
Istmo de Panamá
Costa
Rica
Mar caribe
„
Golfo de Panamá
CENTROS
ERUPTIVOS
MÁS
CONOCIDOS
Colombia
Volcán Barú
Caldera El Valle
Mapa Geológico del
Volcán El Valle
•La información y bibliografía
consultada nos habla de estudios
realizados que han determinado
edades radiométricas de 5 millones
hasta 9.2 millones, lo cual la ubica
en el Mioceno Superior.
FORMACIONES GEOLOGICAS
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„
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„
Se pueden señalar tres grandes
formaciones geológicas existentes en el
área:
1. Depósitos coluvio-aluviales y otros
materiales no consolidados. Reciente.
2. Coladas de lava riolítica, depósitos de
ceniza y pómez, también tobas y
aglomerados basáltico – andesíticos. Plio
– Pleistoceno
3. Lavas, tobas y aglomerados andesíticobasalticos. Tercerio indiferenciado
Historia Eruptiva Volcán El Valle
„
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„
La actividad eruptiva del volcán El Valle, abarca un
periodo de alrededor 1.2 a 2 millones de años.
La fase inicial, tuvo carácter efusivo con producción de
coladas lávicas de naturaleza no muy evolucionada
(andesitas con dos piroxenos) y con depósitos
piroclásticos (cenizas, pómez, etc.) asociados con
material volcánico terciario.
Se estima que ésta actividad no produjo grandes
volúmenes de material volcánico, porque varios son los
afloramientos de rocas Terciarias muy cerca y dentro de
El Valle, no parece por lo tanto, que la actividad
precaldera de El Valle haya producido un edificio de
grandes dimensiones (Innocenti, 1986).
„
„
Existen afloramientos de lavas Terciarias al interior de las
zonas calderitas sumitales de El Valle que dan testimonio de
una actividad compleja y como es muy difícil distinguir
entre los centros eruptivos Pre – Valle y el Antiguo Valle
mismo. La quebrada Amarilla al Oeste del Cerro Pajita, al pie de la
pared Oeste de la Caldera El Valle, se encuentra una colada de unos
20 metros que forma una cascada. Son lavas de carácter
andesítico muy alteradas y con edad de 5.91 millones de
años. Otro afloramiento de lava andesitita alterada, de edad muy
antigua (9.82 millones de años) se encuentra en el Norte de la
Mesa. (Innocenti, 1986).
Posterior a estas erupciones, aproximadamente hace 1.6 Ma, se dio
la formación de la cadena de domos dacíticos, a lo largo de
fracturas anulares y fallas, que para algunos investigadores son los
bordes de la caldera muy similares desde el punto de vista
petrográfico. Pues se trata en efecto de rocas porfiríticas con
presencia de plagioclasas (dacitas y andesitas) asociadas con
horblendas y magnetitas. El cuarzo está también presente, en
menor cantidad de forma redondeada e inestable. Entre ellos el
Cerro Gaítal de mayor elevación (1185msnm), el Cerro Pajita y el
Cerro Caracoral.
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„
En relación a su afloramiento más característico, encontramos que
hace unos 40,000 a 50,000 años aproximadamente, conocido
como ciclo reciente (Cuaternario) se produjo la primera erupción
pliniana del ciclo reciente llamada “Río Mar”, la más grande
de este período, caracterizada por una intensa actividad explosiva
que arrojó gran volumen de productos volcánicos, representa el
evento de mayor energía de la actividad post caldera del edificio
volcánico El Valle.
Es probable, que el cráter de ésta erupción se ubicara entre el Cerro
Gaítal y el Cerro Pajita, y que los productos de la misma sean de
composición riolítica (roca ígnea ácida, extrusiva de color claro).
El estudio de reconocimiento de la caldera volcánica de El Valle,
tenía una forma muy particular y lobulada, lo cual nos indica que
fue afectada por diferentes colapsos.
„
La caldera volcánica de El Valle, dentro de la
cual se asienta la población es de tipo
vulcaniano, constituida por lavas ácidas
asociadas a la subducción de la Placa Nazca bajo
la Placa Caribe. Se ha estimado que en este
sector la subducción concluye en el Mioceno
Superior (Terciario); sin embargo, el vulcanismo
continúo hasta periodos muy recientes:
Pleistoceno Superior (Cuaternario), en lo que se
le conoce como “fase de extinción del volcán”,
con erupciones hidromagmáticas, causadas por
la interacción con el agua del lago que ocupaba
el fondo de la caldera (Merla, 1995).
„
Historia Eruptiva de El Valle
Según una serie de estudios e informes (Barberi,
1985; Innocenti, 1986, Clark, 1989; Morales,
1990) que se han realizado en la zona, revela
que la misma es muy compleja y articulada,
justificando de ésta manera la necesidad que
existe de desarrollar estudios geovulcanológicos
más profundos y específicos para establecer una
reconstrucción más detallada.
Metodología para el Análisis de
la Susceptibilidad
„
Etapa de Diagnóstico
„
Análisis geomorfológico e inestabilidad de laderas de la zona de estudio
„
La
1.
2.
3.
4.
5.
6.
„
„
„
„
Descripción y mapeo de indicadores geomorfológicos y antrópicos
Cartografía/Mapeo de indicadores geomorfológico incluye:
Mapa de Geomorfología
Mapa Hidrológico- Sub cuenca
Mapa de Modelamiento Digital del Terreno
Mapa de Pendientes
Mapa de Uso de Suelo
Mapa de Inventario de Fenómenos
Análisis de la Susceptibilidad
Localización e interpretación de los fenómenos de años anteriores, reconocidos a
través de fotografías aéreas y trabajo de campo.
Ponderación y análisis basado en la topografía del terreno, red de drenaje,
principales zonas de vegetación (° de pendiente y uso de suelo)
Modelamiento del mapa de Geomorfología y Microcuencas.
ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO E INESTABILIDAD DE LADERAS
DE LA ZONA DE ESTUDIO
Geomorfología General: Descripción y Mapeo
„
La clasificación de la geomorfología general se basa en el método
“Aereal photo interpretation in terrains analisis and geomorphologic
mapping” de Van Zoidan , Robert, A. Sistema ITC. Este método
define los procedimientos para clasificación y cartografía
geomorfológica, contemplando unidades y subunidades, indicando
además códigos y colores representativos para cada sub unidad.
(Ver Apéndices -Van Zoidan, 1975).
„
El análisis e interpretación se realizó sobre las fotografías aéreas El
Valle: (R – 79 L – 3), Nº 000108 – 000111, junio 1992; (R - 37 L –
4ª) Nº 000168 – 000171, julio 92, Escala 1: 30,000; (MIDA) 35 A-4
hasta 35 A-8, escala 1:20,000, marzo 2000 y (R-MIDA L -35ª4), Nº
3280 hasta 3287, escala 1: 20,000, marzo 2000; y el análisis de la
fisiografía en las hojas topográficas de El Valle, escala 1: 50,000.
„
„
Geomorfológicamente, el área de El Valle, puede
considerarse en la etapa juvenil su formación
activa de nuevo material y relleno de depósitos
recientes en la cuenca que forma la depresión de
la caldera volcánica.
En el área, se han considerado 3 unidades
geomorfológicas según su origen geológico:
1. Unidad de origen denudacional volcánico (V)
2. Unidad de origen denudatorio (D)
3. Unidad de origen denudacional estructural (S)
Productos Cartográficos
Análisis Geomorfológico del área de estudio
Mapa de Inventario de Fenómenos
Mapa Subcuenca Río Antón
Mapa de Uso de Suelo
Modelo Digital de Elevación del Terreno
Modelo Digital de Pendiente
Microcuencas
Susceptibilidad a la Inestabilidad
de Laderas
•
Los factores a considerar a la hora del análisis de
susceptibilidad de un terreno son muy variados
(Marsh, 1978) y dependen de las limitaciones que se
presenten, la información disponible y de las
características de la zona estudiada.
•
Realizada generalmente en asociación con los factores más
relevantes:
Geomorfología
Pendiente
Hidrografía
Uso de suelo
Intervención Antrópica.
1.
2.
3.
4.
5.
Niveles de Susceptibilidad en
Función de :
„
„
„
Análisis Geomorfológico.
Zonas de agua por la dinámica fluvial
(Microcuencas)
Opinión sobre la dinámica fluvial,
medidas de compacidad.
Cálculo del índice de Compacidad
1.
2.
3.
4.
5.
Dividir la subcuenca en micro cuencas.
Sacar el área y perímetro de las micro cuencas.
Averiguar el radio de un circulo para cada área.
Con el valor del radio calcular el perímetro del
circulo.
Sacar el índice de compacidad. (Dice lo
irregular de la forma de la cuenca, mientras
más alargada sea, mayor es el Ic y menor la
probabilidad de crecientes debido a mayores
tiempos de concentración y mayores tránsitos
de los caudales.)
Susceptibilidad por Microcuenca
Susceptibilidad Geomorfológica
Susceptibilidad por Pendiente
Susceptibilidad Final
„
„
Implementamos el uso de matrices
cruzadas
para
el
análisis
de
la
información, base de datos a partir del
trabajo de campo, trabajo de gabinete y
análisis realizados.
El resultado del análisis nos arroja un 62%
del área es de cuido pues un 30% está en
la zona de Media Susceptibilidad, un 20%
zona de Alta y un 12% zona de Muy Alta
Susceptibilidad.
(Ver
Mapa
de
Susceptibilidad Final)
Muchas Gracias