Mapa temáticos: zonificación tectónica

República Dominicana - UE
Programa de Desarrollo Geológico Minero (SYSMIN)
Convención LOME IV
Proyecto D: Prevención de Riesgos Geológicos
(Riesgos Sísmicos)
Mapa temáticos: zonificación tectónica
Informe Final
Julio 1998
Mapa temático: zonificación tectónica
1.ÍNDICE
1.
ÍNDICE......................................................................................................................................................... 2
2.
INTRODUCCION ....................................................................................................................................... 3
3.
DESCRIPCIÓN DE LOS TERRENOS TECTÓNICOS ......................................................................... 4
3.1
FRAGMENTOS DE CORTEZA OCEÁNICA ......................................................................................... 6
3.1.1
Terreno Loma Caribe-Tavera ......................................................................................................... 6
3.1.2
Terreno metamórfico Duarte........................................................................................................... 6
3.2
FRAGMENTOS DE ARCO INTERIOR/PRISMA DE ACRECIÓN ....................................................... 7
3.2.1
Terreno metamórfico Samaná ......................................................................................................... 7
3.2.2
Terreno Río San Juan-Puerto Plata-Pedro García......................................................................... 7
3.3
FRAGMENTOS DEL SECTOR VULCANO-PLUTÓNICO DEL ARCO .............................................. 8
3.3.1
Terreno metamórfico Tortue-Amina-Maimon ................................................................................. 8
3.3.2
Terreno estratigráfico Tireo............................................................................................................ 8
3.3.3
Terreno estratigráfico Presqúîle del Noroeste ................................................................................ 9
3.3.4
Terreno estratigráfico Seibo............................................................................................................ 9
3.3.5
Terreno estratigráfico Oro .............................................................................................................. 9
3.3.6
Terreno estratigráfico Altamira ...................................................................................................... 9
3.4
FRAGMENTOS DE CUENCA DE ARCO INTERIOR ......................................................................... 10
3.4.1
3.5
Terreno estratigráfico Trois-Rivieres-Peralta .............................................................................. 10
FRAGMENTOS DE “PLATEAU” OCEÁNICO.................................................................................... 11
3.5.1
Terreno Hotte-Selle-Bahoruco ...................................................................................................... 11
4.
FASES TECTÓNICAS EN HISPAÑIOLA............................................................................................. 12
5.
CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES: UN POSIBLE MODELO CINEMÁTICO ................. 15
6.
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................... 17
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2.INTRODUCCIÓN
La metodología utilizada para la redacción de este Mapa temático, se ha basado en buscar en los
trabajos disponibles la subdivisión de las unidades estratigráficas en secuencias pertenecientes a
distintos dominios paleogeográficos y/o a distintas evoluciones estructurales.
Estos agrupamientos se conocen desde hace tiempo con el nombre de terrenos.
De acuerdo con Howell et al. (Referencia bibliográfica 15), Mann et al. (23), se reproduce a continuación una definición de terreno tectónico hecha por los autores:
A tectonostratigraphic terreno is a fault-bounded package of rocks of regional extent characterized by geologic history which differs from that of neighboring terrenos. Terrenos may be characterized internally by a distinctive stratigraphy, but in some cases a metamorphic or tectonic overprint is the most distinctive characteristic. In case where juxtaposed terrenos possess coeval strata, one must demonstrate different and unrelated geologic histories as well as the absence of intermediate lithofacies that might link the two terrenos. In general, the basic characteristic of terrenos is that the present spatial relations are not compatible with the inferred geologic histories.
As additional geologic, paleontologic and geophysical data are accumulated, terreno boundaries
and classifications can be modified and their nomenclature revised. Terrenos can be groupet into
three categories: stratigraphic, disrupted and metamorfic.
En la isla de Hispañiola se han reconocido 12 distintas secuencias que se caracterizan por una distribución bastante reconocible.
En la parte descriptiva del informe se incluyen las características de cada terreno.
Como se puede observar en el mapa adjunto, las diferentes unidades están separadas casi siempre
por discontinuidades tectónicas, que ponen en contacto directo litologías con historias geológicas
bastante variadas.
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3.DESCRIPCIÓN DE LOS TERRENOS TECTÓNICOS
La isla de Hispañiola está constituida por la unión de 11 terrenos de arco que afloran en su porción central y septentrional y por 1 terreno que, de acuerdo a su origen, constituye un “plateau”
oceánico aflorante en la porción meridional de la isla (Fig.1, 23).
Los terrenos de arco, de edad comprendida entre el Cretácico inf. y el Eoceno sup., pueden clasificarse en base a las asociaciones litológicas, las estructuras y al grado de metamorfismo en:
Fragmentos de corteza oceánica
Terreno Loma Caribe-Tavera
Terreno metamórfico Duarte
Fragmentos de región de arco interior/prisma de acreción
Terreno metamórfico Samaná
Terreno Río San Juan-Puerto Plata-Pedro García
Fragmentos de asociación volcánica de arco
Terreno metamórfico Tortue-Amina-Maimon
Terreno estratigráfico Tireo
Terreno estratigráfico Presqúîle del Noroeste
Terreno estratigráfico Seibo
Terreno estratigráfico Oro
Terreno estratigráfico Altamira
Fragmentos de cuencas de arco interior
Terreno estratigráfico Trois-Rivières-Peralta
El terreno oceánico es llamado Terreno estratigráfico Hotte-Selle-Bahoruco.
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Fig.1
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3.1FRAGMENTOS DE CORTEZA OCEÁNICA
Los fragmentos de corteza oceánica se definen como Terreno Loma Caribe-Tavera y Terreno
Duarte.
3.1.1Terreno Loma Caribe-Tavera
Este terreno constituye una faja delimitada por fallas (Hispañiola fault zone HFZ) de 150 km. de
longitud y ancho entre 5 y 15 km. de anchura, que cruza diagonalmente la isla de La Hispañiola
desde el NO hasta SE.
Es posible reconocer dos asociaciones de rocas: el primer grupo, más antiguo (Cretáceo inf.), está
constituido por hazburguitas serpentinizadas, dunitas, basaltos y sílice criptocristalina aflorantes
en una faja de 90 km. de longitud y 15 km. de anchura en el lado oriental de la Cordillera Central.
Las serpentinitas, que forman una cadena paralela a la Cordillera Central, se interpretan como relictos de manto oceánico (21).
El segundo grupo aflora en una faja de 60 km. de longitud y 5-15 km. de anchura en el lado septentrional de la Cordillera Central, y está constituido por depósitos clásticos de origen marino hasta subaéreo en forma de pliegues y con fallas de edad comprendida entre el Oligoceno y el Mioceno inf.
El contacto entre los terrenos Loma Caribe y Duarte está constituido, al sur, por una falla subvertical (Hispañiola Fault Zone), contra la cual terminan en onlap los depósitos de calizas coralinas
del Oligoceno. El contacto entre el terreno Loma Caribe y Amina-Maimon-Tortue, al norte, está
constituido por una falla subvertical contra la cual terminan en onlap los depósitos de conglomerados basales del Mioceno sup.
3.1.2Terreno metamórfico Duarte
El terreno Duarte aflora a lo largo del margen septentrional de la Cordillera Central (en la República Dominicana y en Haití) y está constituido por rocas volcánicas de composición variable, entre las básicas y las ultra-básicas, generalmente masivas, aunque localmente puede aparecer de
forma esquistosa, que fueron afectadas por un metamorfismo regional de grado variable entre la
facies de prehnite-pumpellyte y la facies anfibolítica. Draper y Lewis (10) subdividieron estos terrenos en dos unidades: una inferior constituida por intrusiones de lavas básicas, con elevado contenido de magnesio y sílice con metamorfismo de las facies de los esquistos verdes y, una superior
constituida por intrusiones lávicas de poca potencia en asociación con pillows lavas, hialoclástitas
e intercalaciones de rocas sedimentarias pelágicas.
El terreno Duarte está constituido además por muchos batolitos y stocks de granitos de edad Albiano-Eoceno sup. El origen de este terreno (10, 20), en base a análisis geoquímicos y a las asociaciones litológicas, es la de una porción de una isla oceánica o un seamount (montaña oceánica)
del Cretácico inf., que fue después modificada por un magmatismo de arco en el período comprendido entre el Cretácico sup. y el Eoceno.
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3.2FRAGMENTOS DE ARCO INTERIOR/PRISMA DE ACRECIÓN
Los fragmentos del arco interior/prisma de acreción de arco están subdivididos en los siguientes
terrenos: Terreno metamórfico Samaná y Terreno Río San Juan-Puerto Plata-Pedro García.
3.2.1Terreno metamórfico Samaná
El terreno Samaná está constituido por dos unidades de bajo grado de metamorfismo: la primera
de ellas está caracterizada por la presencia de lawsonita y/o pumpellyta y esquistos micáceos con
intercalaciones subordinadas de mármoles; por su parte, la segunda unidad está constituida por
mármoles con intercalaciones subordinadas de esquistos micáceos. Entre estos terrenos se encuentran además esquistos azules, eclogitas y rocas silico-calcáreas en una faja de 10 km longitud y 12 km. de anchura; termina hacia el sur contra la Zona Septentrional de Falla y un cuerpo de tipo
“melange” constituido por bloques de eclogita, esquistos azules y metasomatitas con calcita. A las
rocas metamórficas del terreno Samaná les suceden de forma discordante calizas de aguas someras de edad Mioceno medio a Mioceno sup.
3.2.2Terreno Río San Juan-Puerto Plata-Pedro García
El terreno Río San Juan-Puerto Plata-Pedro García se encuentra en contacto tectónico con el terreno Altamira a lo largo de la zona de falla Río Grande. La porción oriental de este terreno (cerca
del Río San Juan) comprende cuatro tipos diferentes de rocas: un cuerpo de tipo “melange” con
esquistos azules y eclogitas en una matriz serpentinizada, rocas finas de las facies esquistos verdes
y azules, rocas groseras de la facies anfibolítica y un cuerpo intrusivo de gabro. Draper y Nagle
(11) sugirieron que la porción septentrional de éste área estaba afectada por un proceso de metamorfismo en una zona de subducción, mientras que la porción meridional representaría el basamento de una zona de arco interior. A este terreno le suceden depósitos sedimentarios clásticos,
una vez terminada la subducción entre el Eoceno sup. y el Mioceno. En la porción occidental de
este terreno (zona de Puerto Plata) afloran serpentinitas, gabros y rocas volcánicas. Los flujos de
quimismo intermedio, las piroclastitas, las pillows lavas, las hialoclastitas y las espilitas máficas
del terreno Los Canos están comprendidas en este complejo.
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3.3FRAGMENTOS DEL SECTOR VULCANO-PLUTÓNICO DEL ARCO
Los fragmentos del sector vulcano-plutónico del arco están subdivididos en los siguientes terrenos: terreno metamórfico Tortue-Amina-Maimon, terreno estratigráfico Tireo, terreno estratigráfico Presqúîle del Noroeste, terreno estratigráfico Seibo, terreno estratigráfico Oro y terreno estratigráfico Altamira .
3.3.1Terreno metamórfico Tortue-Amina-Maimon
El terreno Tortue-Amina-Maimon constituye una faja de 300 km. de longitud y 5 a 15 km de anchura; aflora de manera discontinua y cruza diagonalmente la isla de La Hispañiola desde el NO
hasta el SE. Los mayores afloramientos están localizados en la isla de Tortue, en el área de Amina
(Sector septentrional de la Cordillera Central, República Dominicana) y en el área de Maimon
(Cordillera Oriental, República Dominicana). El terreno está constituido principalmente por rocas
metaígneas y metasedimentarias con diferentes grados de deformación y metamorfismo. Las litologías dominantes son: rocas metasedimentarias desde intermedias hasta máficas, incluyendo
cuarcitas, metaconglomerados, esquistos grafíticos y mármoles. Los análisis químicos muestran
que las rocas tienen una composición entre basalto y cuarzo-queratofírico. Todas las rocas del terreno se caracterizan por elevadas relaciones Mg/Fe y bajos contenidos de K . Están separadas del
terreno Loma Caribe Tavera, hacia el Sur y SO, por las fallas subverticales de la zona de falla
Hispañiola, y del terreno Seibo, hacia el NO, por la zona de falla Hatillo.
3.3.2Terreno estratigráfico Tireo
El terreno Tireo constituye una faja de 290 km. de longitud y 35 km. de anchura (siendo ésta menor en la porción occidental) de rocas vulcanoclásticas y lavas del Cretácico sup., aflorantes en el
Massif du Nort (Haití) y en la Cordillera Central (República Dominicana). El terreno forma un
área triangular definida, al norte, por la zona de falla Bonao-Guaraca y, al sur, por la zona de falla
San José-Restauración. Lewis et al (20) subdividieron el terreno Tireo en dos grupos: el grupo Tireo inferior y el superior.
El primero aflora en el Massif du Nort y en la Cordillera Central, y está constituido por aproximadamente 4000 m de piroclastitas verdes, masivas, lito-vítricas, de composición basáltica y flujos
de metabasitas con elevados contenidos en TiO2. Se encuentran intercalaciones de pelitas, silicitas, y calizas. Dataciones sobre microfósiles de este grupo indicaron una edad entre Turoniano y
Senoniano inf.
El grupo Tireo superior está constituido por lavas, flujos piroclásticos, tufo dacitas y riolitas (keratófiros). Las rocas volcánicas felsíticas se encuentran a lo largo del margen meridional del terreno Tireo. Dataciones Ar40/Ar39 sobre vulcanitas del grupo Tireo superior indican edades del Campaniano. Las rocas del grupo Tireo superior, en la porción centro-meridional del terreno en la República Dominicana, se transforman en rocas sedimentarias marinas de edad entre el Campaniano
medio y el Maastrichtiano del grupo Trois-Rivieres-Peralta. Además existen (19) muchas intrusiones de stocks y batolitos de granitoides que afectaron, entre el Albiano y el Eoceno sup., los
grupos Tireo superior e inferior.
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3.3.3Terreno estratigráfico Presqúîle del Noroeste
No se hizo ningún estudio sistemático sobre el terreno Presquile du Nort-Ouest. En la Sierra de
Neiba (República Dominicana) existe un área de alrededor de 35 km2 constituida por rocas volcánicas y vulcanoclásticas de edad principalmente Eocénica, aflorantes en el núcleo de un gran pliegue anticlinal neogénico. Bourgois et al. (4) describieron 2500 metros de basaltos, rocas sedimentarias vulcanoclásticas e intercalaciones de calizas Eocénicas.
3.3.4Terreno estratigráfico Seibo
Las rocas más viejas del terreno Seibo en la Cordillera Central (República Dominicana oriental)
están constituidas por metavulcanitas de bajo grado (basaltos en almohadas, dacitas, keratófiros,
andesitas, tufitas y brechas volcánicas). Estas rocas han sido descritas en dos diferentes áreas: en
la porción occidental de la Cordillera Oriental, donde afloran con el nombre de Formación Los
Ranchos, y en la porción oriental de la Cordillera Oriental. El terreno Seibo está separado del terreno Tortue-Amina-Maimon, hacia el SO, por la zona de falla Hatillo, definida por Bowin (3)
como un thrust con inmersión NO.
3.3.5Terreno estratigráfico Oro
El terreno Oro constituye una sección de 1500 metros intensamente plegada de rocas sedimentarias vulcanoclásticas con menores cantidades de calizas negras, radiolaritas y conglomerados con
clastos máficos.
Los niveles de calizas contienen fósiles de ammonites bien conservados de edad Coniciano inf.
Bourdon (2) interpretó los terrenos Seibo y Oro como cuencas sedimentarias de edad aproximadamente parecida, pero con diferentes facies de sedimentación, que se formaron sobre la porción
vulcano-plutónica de un arco volcánico. De acuerdo con Bourdon (2) el terreno Oro se encuentra
sobre el terreno contemporáneo Oro en el Eoceno, que tenía litología y estructura diferente, a lo
largo de un thrust que no tiene nombre.
3.3.6Terreno estratigráfico Altamira
Las rocas más antiguas del terreno Altamira están formadas por biomicritas con intercalaciones
subordinadas de pelitas, silicitas y vulcanoclastitas con microfósiles de edad comprendida entre el
Paleoceno sup y el Eoceno inf (Formación Los Hidalgos). Las biomicritas están afectadas por intrusiones de diques y sills de la Formación Palma Picada.
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3.4FRAGMENTOS DE CUENCA DE ARCO INTERIOR
3.4.1Terreno estratigráfico Trois-Rivieres-Peralta
Los fragmentos de cuenca de arco interior están representados por el terreno Trois-Rivieres, que
está constituido por areniscas y turbiditas silíceas, con intercalaciones de calizas, separados discordantemente por fallas. La edad de los depósitos es Coniciano-Pleistoceno; afloran a lo largo de
320 km. desde el norte de Haití hasta la parte centro-meridional de la República Dominicana. El
terreno está separado, hacia el SE, del terreno Presqúile du Nort-Ouest por la zona de falla San
Juan-Los Pozos y, hacia el NO, por el terreno Tireo y por la zona de falla San José-Restauración.
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3.5FRAGMENTOS DE “PLATEAU” OCEÁNICO
3.5.1Terreno Hotte-Selle-Bahoruco
El terreno Hotte-Selle-Bahoruco comprende rocas pertenecientes a un “plateau” oceánico basáltico del Cretácico sup, con intercalaciones de rocas sedimentarias pelágicas. De O a E los principales afloramientos de las rocas más antiguas pertenecientes a este terreno están localizados en los
núcleos de tres anticlinales, que constituyen tres cordilleras en la península meridional de La Hispañiola. Las cordilleras comprenden el Massif de la Hotte y el Massif de la Selle en Haití y la Sierra de Bahoruco en la República Dominicana. El terreno Hotte-Selle-Bahoruco está separado del
terreno Presqúile du Nort-Oeste, hacia el norte, por la falla transcurrente izquierda EnriquilloPlantain-Garden. Las fallas que separan estos terrenos de la placa Caribe, hacia el sur, incluyen la
zona de falla Beata y los thrusts submarinos a lo largo del margen meridional de la isla.
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4.FASES TECTÓNICAS EN HISPAÑIOLA
La estructura y la estratigrafía de la asociación vulcano-plutónica y de los fragmentos de la región
de arco interior/prisma de acreción de La Hispañiola sugieren 8 fases tectónicas principales (23):
1. vulcanismo, plutonismo y metamorfismo de arco (principalmente en ambiente submarino) pre-Aptiano activo iniciado en el Cretácico; las rocas calcoalcalinas y las vulcanitas de
los terrenos Tortue-Amina-Maimon, Seibo, Oro representarían acumulaciones vulcanosedimentarias sobre la corteza oceánica antigua representada por el terreno Duarte. En la Cordillera Central este arco está representado por el terreno Tireo, inicialmente acumulado a lo
largo de los lados y después sobre el seamount (montaña oceánica) Duarte.
2. levantamiento pre-Aptiano y consiguiente erosión del arco en La Hispañiola centrooriental y Puerto Rico, asociados con una colisión de arco (con un “plateau” oceánico?) y una
inversión de polaridad de la subducción (desde el N hacia el S); este evento es evidente en La
Hispañiola en el terreno Seibo, donde se encuentra una discordancia erosional principal, que
separa las sucesiones litológicas de arco de la Formación Los Ranchos del restante conglomerado basal y calizas de aguas poco profundas de edad comprendida entre el Aptiano y el Albiano (Calizas de Hatillo); sobre estas calizas se encuentra una sección de rocas volcánicas calcoalcalinas, tufitas y calizas pertenecientes a la Formación Las Lagunas según Bowin (1966)
(vulcanitas de Loma la Vega según Lebron. 1989). Una sección similar es evidente en Puerto
Rico, donde un horizonte de calizas de aguas poco profundas Aptiano-Albiano separa una secuencia estratigráfica inferior de arco volcánico de rocas calcoalcalinas albianas y turonianas.
3. nuevos episodios plutónicos de arco, vulcanismo y metamorfismo (principalmente en ambientes submarinos) en el período comprendido entre el post-Albiano y el pre-Campaniano.
4. deformación del Campaniano y metamorfismo asociado con una segunda fase de colisión
del arco y nueva inversión de la polaridad de la subducción; después de esta fases se originó el
sobrecorrimiento de las rocas de los terrenos Tireo y Duarte hacia el NE sobre las rocas de los
terrenos Loma-Caribe-Tavera y Tortue-Amina-Maimon;
5. nuevos episodios plutónicos de arco, vulcanismo y metamorfismo (principalmente en ambientes submarinos) en el período comprendido entre el post-Campaniano y el Eoceno medio;
6. colisión del arco, entre el Eoceno medio y la base del Eoceno sup, con la porción meridional
de la placa Norteamericana (plataforma de calizas de Bahamas). Las evidencias de este evento
son: a) la discordancia angular que separa los terrenos Altamira, las calizas pelágicas y las turbiditas terrígenas del Paleoceno sup-Eoceno inf. del conglomerado basal; b) el levantamiento y
las edades del enfriamiento de las rocas metamórficas del terreno Samaná; c) sobrecorrimiento
y abducción de las ofiolitas en los terrenos Oro y Seibo (2); d) sobrecorrimiento entre el terreno Trois-Rivieres-Peralta a lo largo del lado meridional de la Cordillera Central. La colisión
indujo un definitivo levantamiento del arco submarino y la consiguiente cesación del magmatismo de arco.
7. fases de tectónicas transcurrentes entre el Eoceno sup y el Mioceno inf, deducidas en base a
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las siguientes consideraciones: origen de una cuenca pull-apart representada por el surco de las
islas Cayman, que en base a datos magnéticos, geológicos y batimétricos se formó en el Eoceno medio/Eoceno sup; los límites entre los diferentes terrenos de La Hispañiola están representados por fallas rectilíneas que superponen rocas de composición y grado metamórfico variables; las cuencas deposicionales del Eoceno y Ologiceno se formaron después de esta fase tectónica Eocénica (9);
8. fases de tectónicas transgresivas, desde el Mioceno inf, como resultado de dos eventos: la colisión oblicua y el consiguiente acrecionamiento del “plateau” oceánico al núcleo vulcanoplutónico del arco e interacción de las zonas trascurrentes E-O con estructuras más viejas del
arco con orientación N-NO. El resultado de estos eventos fue la sutura entre las porciones septentrional y meridional de la isla y la progresiva formación de unidades morfotectónicas que
actualmente caracterizan a La Hispañiola. La indentación en el Pleistoceno entre la cresta Beata y el margen meridional de La Hispañiola contribuyó a la deformación reciente y al levantamiento de la isla.
De acuerdo con Mann et al. (23), se citan a continuación algunas consideraciones.
• el más importante evento de deformación con la formación de pliegues y thrusts en La Hispañiola Central tiene una edad Mioceno sup y una dirección S-SO;
• la dirección S-SO del Massif du nort-Cordillera central es evidente en sus lados meridionales,
que están alineados y tienen una mayor inclinación;
• el fallamiento (oblicuo e inverso) después el Mioceno sup es el responsable de la distribución
de las principales unidades morfotectónicas (cordilleras y cuencas) de la isla, comprendidas las
cuencas Cibao, San Juan-Azua y Enriquillo;
• el principal evento de deformación en La Hispañiola oriental es la formación de thrusts con dirección N, de edad Eocénica.
En base a los datos estructurales de las diferentes unidades morfotectónicas de La Hispañiola, los
terrenos de arco y de arco interno en la porción central y septentrional de La Hispañiola, constituyen el frente de una porción de corteza en sobrecorrimiento hacia el SO sobre el “plato” oceánico
aflorante en la porción meridional de la isla. La evidencia superficial, al sur, de este estilo de deformación está representada por una falla inversa (sin nombre) que se encuentra a lo largo del sector meridional de la Sierra de Neiba y que separa los terrenos de arco y arco interno de los terrenos oceánicos. El frente del thrust a lo largo del margen meridional de la Sierra de Neiba está interrumpido por la zona de falla Enriquillo-Plantain-Garden.
Además, los thrusts y las fallas inversas en los terrenos Presuíile du norte-Ouest-Neiba y Trois
Rivieres-Peralta están asociados con el plano de división a una profundidad de 10/15 km. La
cuenca de San Juan, localizada sobre el terreno Presuíile du norte-Ouest-Neiba, sería en esta interpretación una cuenca piggy-back formada sobre un thrust en movimiento. Las fallas inversas y
los thrusts con dirección N y NE, presentes a lo largo del margen septentrional de la Sierra de Bahoruco (zona de falla Bahoruco) y del margen septentrional de la Sierra de Neiba (zona de falla
norte de Sierra de Neiba), se interpretan como back-thrusts formados en el Mioceno inf., aunque
pueden tener una edad mucho más reciente. Una indicación de la formación de los thrusts con di-
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rección SO puede obtenerse de la aparición, desde el Mioceno medio y superior, de detritos en las
cuencas San Juan-Azua y Enriquillo. Además, otras indicaciones de movimiento con dirección
NE del terreno Hotte-Selle-Bahoruco, por debajo de La Hispañiola central, se deducen de la notable elevación topográfica del Massif du nort-Cordillera Central (> 3000 m) y de la presencia de
una pequeña área de temblores con profundidad intermedia contrastada por Matumoto (1981) y
McCann y Sykes (1984).
La estructura y topografía de La Hispañiola oriental es muy diferente a la de La Hispañiola occidental. La Hispañiola oriental muestra una topografía mucho más llana y no tiene ninguna evidencia de fallamiento reciente. Las zonas sísmicas profundas presentes en esta porción de la isla pueden estar asociadas con un subcorrimiento con polaridad sur de la litosfera oceánica atlántica por
debajo de La Hispañiola oriental, a lo largo de la fosa de Puerto Rico y de la subducción contemporánea con polaridad norte de la corteza oceánica caribeña (cuenca de Venezuela) por debajo de
la fosa Muertos.
La estructura y estratigrafía del “plateau” oceánico perteneciente al terreno Hotte-Selle-Bahoruco
sugieren 4 fases tectónicas principales:
9. formación tardo-Cretácica del “plateau”;
10.deformación y erosión del Cretácico superior;
11.subducción y tectónica transcurrente en el período entre el Paleoceno y la base del Mioceno
inf.;
12.transpresión entre el periodo del Mioceno inf y el presente.
Al final, la diferencia entre los índices de movimientos asociados a la tectónica transcurrente, presentes a lo largo del surco Cayman (aproximadamente 1100 km.), y los que caracterizan las rocas
de arco de La Hispañiola y de América Central (menos de 200 km.), puede justificarse con la
existencia de unos restraining bends a lo largo de las fallas transcurrentes entre placa de La Hispañiola y de América Central, que transforman localmente los movimientos transcurrentes en movimientos rotacionales de bloques delimitados por fallas de levantamiento vertical.
En función de estudios a nivel regional los terrenos oceánicos y los de arco se formaron en el Pacifico como porción de un singular y continuo arco volcánico, definido como Great arc, que se
movió hacia Este en el periodo entre el Cretácico sup y el Cenozoico inf.
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5.
CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES: UN POSIBLE MODELO CINEMÁTICO
En general, después de un examen de todos los datos bibliográficos disponibles, se deduce que el
sector occidental de la isla de Hispañiola está afectado por un régimen de transgresión, vinculado
por un sistema de fallas transcurrentes senestras con rumbo E-W, ENE-WSW. Estas fallas se corresponden con limites de microplacas en formación.
Este modelo permite explicar la cinemática de las estructuras presentes en la isla, tanto las conocidas en literatura como las identificadas por medio del análisis de campo de los lineamientos.
Las principales estructuras tienen rumbo entre E-W y N100°-110° y están caracterizadas por movimientos transcurrentes senestros (SFZ, EPGFZ). Volviendo hacia la dirección WNW-ESE las
estructuras asumen unos componentes de movimiento contrario y se convierten en fallas transpresivas (RFZ, SJRFZ, HFZ), originando fallas inversas con elevado ángulo, pliegues y, más raramente, sobrecorrimientos.
Este régimen produce la reactivación de estructuras más antiguas, como es evidente por ejemplo
en la Cordillera Central, donde los principales contactos entre complejos diferentes parecen estar
parcialmente reactivados en el presente campo de esfuerzos.
A lo largo de las zonas de corte entre las grandes fallas transcurrentes e inversas (Lago Enriquillo,
Valle de Cibao) se presentan unos pliegues en echelon. Los fenómenos de extensión parecen bastante limitados en la isla (p.e.: origen del lago Enriquillo como ramp basin); además han sido reconocidas ocasionalmente unas fallas distensivas NE-SW (Graben Maimon , Bahía Escocesa, Bahía Ocoa-Beata Fault Zone) que son compatibles con el cuadro deformativo y cinemático reconocido. A los fenómenos de extensión presentes a lo largo de las estructuras NE-SW van ligados los
episodios de volcanismo recientes de edad Plio-Cuaternaria, tanto en la Cordillera Central como
en el Valle de San Juan.
Del análisis de la distribución de los centros eruptivos, se deduce su alineación a lo largo de estructuras NE-SW, que pueden ser atribuidas, probablemente, a fallas distensivas y grietas de tensión, a través de las cuales los magmas subieron a superficie. En la Cordillera Central estas estructuras parecen interrumpir también los frentes de cabalgamiento WNW-ESE.
Por lo que concierne a las estructuras N-S, estas parecen estar presentes en la mayoría de la isla.
Se trata de fallas transcurrentes dextras secundarias (riedel antiteticos). Una importante faja de estas estructuras atraviesa el lado oriental de la Bahía de Ocoa y penetra en profundidad en la Cordillera Central. Esta faja coincide con la terminación occidental del prisma de acreción de Los
Muertos y con la faja de contacto e indentación entre el Ridge Beata y los complejos de Río Ocoa
y Peralta. La faja de corte parece además continuar en una zona de transgresión dextra de rumbo
igual a la que se ha formado en el sector sur-oriental de la Cordillera Central. Se trata en este caso
de una estructura desvinculante (lateral ramp) de gran importancia.
Las principales faltas de homogeneidad con respecto de este modelo parecen estar presentes en el
sector mas oriental de la isla (Llano costero oriental y Cordillera Oriental), en donde los mapas
indican la presencia de estructuras de distensión ESE-WNW que no son fácilmente explicables
por el modelo considerado. Es posible que en este sector el campo de esfuerzos esté parcialmente
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Mapa temático: zonificación tectónica
modificado por la presencia del prisma de acrección Los Muertos.
En cuanto a los datos sismológicos, el que la mayor parte de las informaciones relativas a la sismicidad superficial está asociada a la actividad del prisma Los Muertos, parece confirmar el cuadro cinemático explicado, en particular en lo que concierne al temblor del 1946.
• En Calais (6) se ilustran los siguientes mecanismos focales
• 23 transpresiónes a lo largo de la EPGFZ
• 18-21 profundos en el prisma Los Muertos
• 11-17 superficiales en el prisma Los Muertos
• 5-6 transpresiónes a lo largo de fallas E-W
• 7 a lo largo de una falla inversa N-S
• 8 a lo largo de una falla izquierda NW-SE
• 5-6 transpresiónes a lo largo de una falla WNW-ESE.
Además en Calais (6) se encuentra una caracterización de los lineamientos identificados en los 12
terrenos, basada sobre datos disponibles en literatura y sobre los conceptos de la cinemática general de las estructuras tectónicas.
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Mapa temático: zonificación tectónica
6.
BIBLIOGRAFÍA
1.
AAVV (1990): Volumen H (Región del Caribe) de la Sociedad Geológica de Norte América. Publicado por Dengo y Case.
2.
Bourdon L. (1985): La Cordillere Orientale Dominicaine (Hispañiola, Grandes Antilles):
un arc insulaire Certece polystructure. Ph.D. Thesis. Universit Pierre et Marie Curie, Paris.
3.
Bowin C.O. (1966): Geology of the central Dominican Republic: a case history of part of
an island arc. En: Caribbean geological investigations. Geological Society of America
Memoir, 98. p11-84.
4.
Bourgois J., Glacon G., Tavares I., Villa J. (1979): Découverte d’une tectonique recente á
vergence sud dans la Sierra de Neiba (Ile d’Hispañiola, Republique Dominicaine, Grandes
Antilles). Compts Rendus Académie des Sciences, Series D. Paris, v.289.
5.
Calais E. (1988): Aspectos estructurales del límite de placas en colisión: la frontera norte
caribe de Cuba a la Española (Grandes Antillas). - No publicado.
6.
Calais E., Béthoux N., Mercier de Lépinay B.(1992): From frontal subduction to transcurrent faulting: A seismotectonic study of the northern Caribbean transcurrent plate boundary from Cuba to Hispañiola. Implications for the recent motion of the Caribbean plate.
Tectonics, v. 11, p. 114-123.
7.
Calais E., Mercier de Lepinay B. (1991): From transtension to transpression along the
northern Caribbean plate boundary of Cuba: implications for the recent motion of Caribbean plate. - Tectonophysics, 186, p. 329-350.
8.
De Zoeten R., Mann. P. (1991): Structural geology and Cenozoic tectonic history of the
Central Cordillera Septentrional, Dominican Republic En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of
America Special Paper, 262.
9.
Dolan J., Mann P., De Zoeten R., Heubeck C., Shiroma J., (1991): Sedimentologic, stratigraphic and tectonic synthesis of Eocene-Miocene sedimentary basins, Hispañiola and
Puerto Rico. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate
boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
10.
Draper G., Lewis J.F. (1991): Metamorphic belts in central Hispañiola. En: Geologic and
tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
11.
Draper G, Nagle F. (1991): Geology, structure and tectonic development of the Rio San
Juan Complex, northern Dominican Republic. En: Geologic and tectonic development of
the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America
Special Paper, 262.
12.
Drewes H. (1986): Evidence from physical geodesy for geodynamics in the Caribbean area.
Tectonophysics. 130; 1-4, Pages 49-59.
13.
Edgar N.T. (1991): Structure and geologic development of the Cibao Valley, northern Hispañiola. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate
boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
17
Proyecto D - Prevención de riesgos geológicos (Riesgo sísmico)
Mapa temático: zonificación tectónica
14.
Heubeck C., Mann P. (1991): Structural geology and cenozoic tectonic history of the southeastern termination of the Cordillera Central, Dominican Republic. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
15.
Howell D., Jones D, Schermer E. (1985): Tectonostratigraphic terrenos of the circumPacific region. En Howell D.: Tectonostratigraphic Terrenos of the Circum-Pacific. Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources, Earth Science Series 1, Houston,
Texas, 3-30.
16.
Joyce J. (1991): Blueschist metamorphism and deformation on the Samaná Peninsula: a record of subduction and collision in the Greater Antilles. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society
of America Special Paper, 262.
17.
Kesler S.E., Russel N., Reyes C., Santos L., Rodriguez A., Fondeur L. (1991): Geology of
the Maimon Formation, Dominican Republic. En: Geologic and tectonic development of
the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America
Special Paper, 262.
18.
Kesler S.E., Russel N., Polanco J., McCurdy K. (1991): Geology and geochemistry of the
early Cretaceous Los Ranchos Formation, central Dominican Republic. En: Geologic and
tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
19.
Kesler S.E., Sutter J.F., Barton J.M., Speck R.C. (1991): Age of intrusive in northern Hispañiola. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate
boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
20.
Lewis J.F., Amarante A., Bloise G., Jimnez J.G., Dominguez H.D. (1991): Lithology and
stratigraphy of upper Cretaceous volcanic and volcanoclastic rocks of the Tireo Group,
Dominican Republic, and correlations with the Massif du Nord in Haiti. En: Geologic and
tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
21.
Lewis J.F., Jiménez J.G. (1991): Duarte complex in the La Vega-Jarabacoa-Janico area,
central Hispañiola: geologic and geochemical features of the sea floor during the early
stages of arc evolution. En: Geologic and tectonic development of the North AmericaCaribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
22.
Mann P., Burke K., Matumoto T. (1984): Neotectonics of Hispañiola: plate motion, sedimentation, and seismicity at a restraining bend.- Earth and Planetary Science Letters, 70, p.
311-324.
23.
Mann P., Draper G., Lewis J.F. (1991): An overview of the geologic and tectonic development of Hispañiola. - Geological Society of America Special Paper 262.
24.
Mann P., McLaughlin P.P., Cooper C. (1991): Geology of the Azua and Enriquillo basins,
Dominican Republic: 2, Structure and tectonics. En: Geologic and tectonic development of
the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America
Special Paper, 262.
25.
Mann P., Prentice C.S., Burr G., Peña L.R., Taylor F.W. (1996): Tectonic geomorphology
18
Proyecto D - Prevención de riesgos geológicos (Riesgo sísmico)
Mapa temático: zonificación tectónica
and paleosismology of the Septentrional fault system, Dominican Republic. En: Neotectonic
studies in the north-eastern Caribbean. Geological Society of America Special Paper.
26.
Mann P., Taylor F.W., Edwards R.L., Ku-Teh-Lung (1995): Actively evolving microplate
formation by oblique collision and sideways motion along strike-slip faults; an example
from the northeastern Caribbean Plate margin. Tectonophysics. 246; 1-3, Pages 1-69.
27.
Matumoto T., Rabb L., Perez M.J., Luciano F., Sabchez J, Pennington W. (1981): Seismology in the Dominican Republic as inferred from a local network. EOS transactions of the
American Geophysical Union, v.62.
28.
McCann, W.R., Sykes L.R. (1984): Subduction of aseismic ridges beneath the Caribbean
plate: implications for the tectonics and seismic potential of the northeastern Caribbean.
Journal of Geopysical Research, v. 89.
29.
McLaughlin P.P., Van der Bold W.A., Mann P. (1991): Geology of the Azua and Enriquillo
basins, Dominican Republic: 1,Neogene lithofacies, biostratigraphy, biofacies and paleogreography. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean
Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
30.
Pindell J., Draper G. (1991): Stratigraphy and geological history of the Puerto Plata area,
northern Dominican Republic. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper,
262.
31.
Russel N., Kesler S.E. (1991): Geology of the maar-diatreme complex hosting precious metal mineralization at Pueblo Viejo, Dominican Republic. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society
of America Special Paper, 262.
32.
Winslow M.A., Guglielmo G., Nadai A.C., Vega L.A. (1991): Tectonic evolution of the San
Francisco Ridge of the eastern Cibao basin, norteastern Hispañiola. En: Geologic and tectonic development of the North America-Caribbean Plate boundary in Hispañiola. Geological Society of America Special Paper, 262.
19
Proyecto D - Prevención de riesgos geológicos (Riesgo sísmico)