XVIII Congreso Geológico Argentino, Mayo 2011, Neuquén ANÁLISIS DE LOS FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA INESTABILIDAD DE LAS TERRAZAS FLUVIO-LACUSTRES EN LA LOCALIDAD DE VOLCÁN (QUEBRADA DE HUMAHUACA, PROVINCIA DE JUJUY) R.S.G. Weigert1, S.A. Chalabe1,2 y L.E. Maigua1 1 Proyecto AECI-UPM-UNJU, Unidad de Gestión Integrada de Cuencas de la Provincia de Jujuy, UGICH. [email protected]; 2Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Jujuy. La localidad de Volcán se halla ubicada a 47 km al norte de la ciudad de San Salvador de Jujuy. Constituido en uno de los sitios más relevantes de la Quebrada de Humahuaca en cuanto a la complejidad e impacto ocasionados por los procesos de erosión y movimientos gravitatorios en masa, Volcán se halla inexorablemente ligado a la dinámica del río Grande de Jujuy y a los fenómenos de flujos densos provenientes de varias quebradas laterales especialmente los del arroyo del Medio. A partir de las desembocaduras de las quebradas de Coiruro y de Tumbaya Grande (a 7 km al norte del pueblo) hasta el extremo norte del cono aluvial del arroyo del Medio, el diseño del valle del río Grande de Jujuy muestra características muy singulares. A su paso por la localidad de Volcán, el curso fluvial no solo discurre sobre una dilatada planicie con un diseño de su cauce “anómalo” para un típico río de montaña -calificado como del tipo meándrico, con sinuosidad de alta inestabilidad (Igarzábal et al., 1996)- sino que presenta fenómenos de profundización y socavación de sus márgenes. Sus aguas fluyen entre terrazas que ganan altura a medida que el río corta los horizontales depósitos finos de origen fluvio-lacustre, hasta alcanzar la extraordinaria altura de 26 m, en el sitio donde toma contacto con los heterogéneos y gruesos sedimentos aportados por el arroyo del Medio. Aguas arriba de dicho estrechamiento, el río transita sobre depósitos finos cuyo espesor frente al pueblo supera holgadamente los 17 m. Constituidos fundamentalmente por arena fina y limo con interestratificación de capas de arcilla rosadas a verdes de gran plasticidad, los sedimentos exhiben en conjunto escasa cohesión y resistencia erosiva que condicionan, entre otros factores, la estabilidad de los taludes. Dado el grado de sinuosidad del curso y al trabajo permanente de erosión lateral, a lo que se suma la erosión retrocederte, la inestabilidad de las terrazas se ve favorecida por el desprendimiento de paquetes de sedimentos descalzados por socavación de las márgenes del cauce y fluidización de los sedimentos por la presencia de niveles freáticos cerca de la superficie. Los deslizamientos traslacionales (“traslational slides”, “planar slides”) y rotacionales (“rotational slides”, “slumps”) constituyen los procesos de remoción en masa más conspicuos del tramo superior, desarrollados ampliamente en las márgenes del río. Estos fenómenos no solo son el origen de la carga que el río arrastra en forma continua sino que son alguna de las amenazas naturales que ponen en peligro a la población de Volcán, dado el hecho de su emplazamiento en una terraza otrora el antiguo lecho del río. Las terrazas de Volcán se presentan normalmente en forma de escalones, separadas por un talud abrupto. A modo de plataformas llanas por tramos extensas, las terrazas se desarrollan principalmente sobre la margen derecha del río Grande de Jujuy, con un diseño común y no siempre mantienen un desnivel constante sobre el lecho del curso fluvial. La sostenida erosión y socavación de las márgenes suscitan deslizamientos de las paredes de las terrazas los cuales se presentan en forma de roturas de talud en cuña, debido a la escasa resistencia al corte que presenta los finos sedimentos (bancos de arcillas, limos y arenas intercalados). La presencia de estos resaltos son consecuencias de una modificación del nivel de base del río, ocasionado por una combinación de eventos naturales (embalse natural por obstrucción por flujos densos) y por la intervención del hombre (obras de ingeniería, alteración del curso) (Souilhé, 1988, Weigert, 2007). Los factores que favorecen la formación de zonas inestables en las márgenes de los cursos de agua son (Fig. 1): 1) nivel freático alto es decir en los lugares donde el agua dulce subterránea fluye libremente y que puede lavar sales y otros componentes solubles depositados junto con arcillas las que pueden tornarse particularmente inestables. Si las formaciones arcillosas poseen alta plasticidad (caolinita) y expansibilidad (montmorillonita) pueden causar continuos problemas de estabilidad, incluso en lomas y taludes de bajas alturas y pendientes, 2) suelo saturado en donde la saturación es una circunstancia favorable a los movimientos en masa en suelos cuyos componentes tienen tamaño limo-arcilla, particularmente suelos ricos en arcillas expansivas, los que se tornan muy inestables cuando son asistidos inclusive por planos levemente inclinados. Sin embargo, no siempre es necesaria el agua para producir el movimiento; durante un terremoto, suelos finos no saturados o secos, de textura arenosa fundamentalmente, son capaces de fluir rápidamente, incluso con muy bajas pendientes, debido al fenómeno de licuefacción de sus componentes. Este fenómeno también acontece en aquellos terrenos sometidos a vibraciones no necesariamente intensas pero si constantes, como puede ser en carreteras muy transitadas, 3) talud de alta pendiente con mala cobertura vegetal, es decir cuando en un suelo 10b. PELIGROSIDAD NATURAL Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL XVIII Congreso Geológico Argentino, Mayo 2011, Neuquén citados. Estos puntos representan respectivamente los sitios donde se habían iniciado los relevamientos topográficos de 1988 y 1994; el lugar donde se calculó el desnivel entre el antiguo y actual cauce del río tras la ruptura de la terraza (2004); el sitio donde se construyó el pedraplén (1988) y el extremo final del presente relevamiento topográfico (2005). Los resultados obtenidos son los siguientes: a) La superficie y el volumen de sedimentos fluvio-lacustres erosionados entre los años 1968 y 2005 han sido de 607.259 m2 y 16.083 m3 respectivamente. Esto implicó que en los últimos 23 años la pérdida de terreno se ha incrementado en un 46,22%. La altura de las terrazas frente al pueblo supera ya los 18,16 m por lo que se calcula que la tasa promedio de profundización ha sido de 0,716 m/año en el lapso de 37 años, b) La ruptura de un segmento de la terraza este en octubre de 2004 significó la eliminación de 292 m de recorrido fluvial y la disfuncionalidad de la gran curva del meandro. El acortamiento del cauce obligó al río a salvar un desnivel de 0,65 m en sólo 129 m lo que triplicó la pendiente fluvial local (1994: 2,79 ‰.; 2005: 6,37 ‰), c) El brusco aumento de la pendiente reactivó la acción erosiva de las aguas y una profundización generalizada del cauce superior a los 2,23 m mientras que en las terrazas se instalaron nuevos frentes de erosión y desestabilización, d) “Peña Azul” no constituye un nivel de base estable para el río Grande de Jujuy, a pesar que el mismo fluye sobre un lecho rocoso. La presencia de gran cantidad de materiales en el fondo del curso revela secuencias de socavación y deslizamientos del talud rocoso promovidos gran parte por la escasa resistencia de las rocas. Figura 1. Perfil longitudinal del río Grande de Jujuy Figura 2. Planimetría Volcán-“Peña Azul” Figura 3. Altimetría Volcán-“Peña Azul” Figura 4. Perfil transversal D-D’ Volcán Brandán, E. M., Viera, O. y Viera, L., 2005. Perfil longitudinal del río Grande de Jujuy, Quebrada de Humahuaca. XVI Congreso Geológico Argentino La Plata, Tomo 4: 521 - 528. Buenos Aires, República Argentina. Chayle, W. y P. N. Agüero, 1987. Características de remoción en masa en la cuenca del río Grande”. Revista del Instituto de Geología y Minería de Jujuy, 7: 107–121. San Salvador de Jujuy, República Argentina. Hansen, E. B., 1984. Amenaza de peligro a la población de Volcán por erosión en la barrancas de la margen derecha del río Grande de Jujuy. Informe Técnico. Archivos ex Dirección de Hidráulica de Jujuy, Secretaría de Estado de Obras y Servicios, Gobierno de la Provincia de Jujuy. Biblioteca UGICH - Jujuy. San Salvador de Jujuy, República Argentina. 1984. Igarzábal, A. y Rivelli, F., 1996. Incidencia del cono del Arroyo del Medio en el desajuste del río Grande (Quebrada de Humahuaca, Provincia de Jujuy). VIII Congreso Geológico Argentino y III Congreso de Exploración de Hidrocarburos, Actas Vol. 4: 187-199. Buenos Aires, República Argentina. Matteoda A., 1994. Control de erosión en el río Grande de Jujuy-Volcán-I Etapa. Archivos ex Dirección de Hidráulica de Jujuy, Secretaría de Estado de Obras y Servicios, Gobierno de la Provincia de Jujuy. Biblioteca UGICH - Jujuy. San Salvador de Jujuy, República Argentina. Souilhé, R. F., 1988. Efecto de la erosión de base del río Grande frente al pueblo de Volcán”. Memoria Descriptiva - Diques de Gaviones Volcán. Archivos ex Dirección de Hidráulica de Jujuy, Secretaría de Estado de Obras y Servicios, Gobierno de la Provincia de Jujuy. Biblioteca UGICH - Jujuy. San Salvador de Jujuy, República Argentina. Weigert, R. S. G., 2007. Propuesta Metodológica y Aplicación de SIG para detectar Amenazas Naturales en la localidad de Volcán, Quebrada de Humahuaca (Departamento Tumbaya, Provincia de Jujuy). Tesina de Grado para optar por el titulo de Geólogo. Escuela de Geología. Universidad Nacional de Salta. Inédita. 10b. PELIGROSIDAD NATURAL Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL