tacos san pedro

¿Por qué se producen “tacos” en el Río San Pedro?

Dr. Jasper MoernautEscuela de Geología

Instituto de Ciencias de la TierraUniversidad Austral de Chile

Lara, 2007foto: SAESA

Taco 3

¿Por qué se producen los tacos?

Piedra et al., 2012

a) Incisión grande y rápida del valle San Pedro

Red hidrográfico

b) Sucesión de formaciones sedimentarias muy particular

a) incisión rápida del valle San Pedro

c) Mega‐terremotos (Mw>9)? 

¿Por qué se producen los tacos?

Escarpe taco 3

Davis y Karzulovic (1961)

Lago

Río

~ 30.000 años AP(Laugenie, 1982) 

Debajo del corte de taco 3

Davis y Karzulovic (1961)

Sedimentación en un lago proglacial

Laugenie, 1982

~60.000 – ~35.000 años AP (fechas con error grande)

ciclos de limo y arcilla

Ríos en frente del glaciar

Laugenie, 1982

~35.000 – ~15.000 años AP (fechas con error grande)

grava y arena

¿Cuál es la capa crítica?¿Cómo se comporta en caso de terremoto?

Estudio geotécnico de algunos sondajes en el taco 3. 

Conclusión: Existió licuefacción de un estrato.No lograron determinar si son  los finos (arcilla, limo) o las capas de arena volcánica que están intercalados. 

https://www.youtube.com/watch?v=3q‐qfNlEP4A

The Quick Clay Landslide at Rissa ‐ 1978

Arcilla sensitiva: ‐ arcilla que contiene un gran cantidad de agua‐ perturbación (por ej. terremoto)  se convierte en un liquido‐ exclusivo por ambientes proglaciales

Arcilla sensitiva

Licuefacción de arena

Durante un terremoto, se produce un aumento en la presión de agua en los poros de las arenas sueltas. 

Esto reduce la tensión efectiva, y por lo tanto disminuye la resistencia al corte de la arena.

https://www.youtube.com/watch?v=_r7WbKLDnYU

Liquefaction Experiment

La saturación del estrato es crucial en ambos procesos (licuefacción de arena o arcilla sensitiva)

‐ Licuefacción de arena es improbable: hay demasiado presión confinante en profundidades de > 10m. 

‐ Licuefacción de los limos finos es improbable: son cohesivo y bastante compactado 

En la estratigrafía de taco 3: 

Estudio geotécnico de deslizamientos en Lago Villarrica:(Wiemer et al., 2015)  Ladera falladaLadera intacta

Arena

Limo

10cm

Plano de deslizamientoWiemer et al., 2015

Presión en arena

Fallamiento progresivoen limo fino

Deform

ación

Presión

Duración del terremoto

Durante el terremoto: aumenta de presión de poros en la arena. Esto se transfiere al contacto entre arena y limo fino donde se facilita el desarrollo de un fallamiento progresivo.

El “estrato critico” es el contacto entre limo fino y arena

Ensayos triaxiales cíclicos

Deslizamiento tipo taco 3

Factores necesarios para generar un deslizamiento grande

Incisión del rio debajo del estrato crítico

Saturación del estrato crítico

Estrato crítico: en este caso puede ser un contacto Arena‐Limo

Terremoto fuerte

?

Efecto del embalse: hipótesis para evaluar

Inundación y saturación de una alternancia de limo y arena fina

?

aumento de 11m

¿El embalse aumentaría la probabilidad  de un nuevo taco?

Davis y Karzulovic (1961)

Investigaciones nuevas presentado en el EIA 2008 

“Respecto de su origen, podemos señalar: i) debido a su magnitud y a su ubicación frenteal sector denominado “riñihuazo”, este deslizamiento tuvo su origen en el terremoto delaño 1960; ii) no corresponde o no ha sido consecuencia de un proceso erosivo de largoplazo, como es el caso de las cárcavas; iii) el volumen de material socavado y/odesprendido, contribuyó a obturar el río San Pedro en dicho sector el año 1960,aumentando, aguas arriba, el nivel de las aguas del lago Riñihue.”

Linea base EIA 2008: 

Se repita esta información en el EIA 2015. 

ii.2.6 Análisis de riesgo de deslizamiento sector Fundo El Monte, ribera sur río SanPedro

31‐07‐1960 (2 meses después del terremoto)27‐12‐2013

Deslizamiento “Fundo el Monte” Ladera intacta

Deslizamiento sector Fundo El Monte

Conclusión: 

Deslizamiento sector Fundo el Monte no se generó en 1960 (como presentado en el EIA). La aparición fresca del corte en 2007 indica que se genero justo antes de 2007. (se relaciona con las actividades forestales?)

corte fresco

nalcas, arboles jóvenes• Indica que la ladera sur a la 

altura de Taco 3 es muy inestable y se puede iniciar deslizamientos causado por perturbaciones pequeñas (no se necesita un sismo).

• Indica que el “análisis de riesgo de deslizamiento” en este sector fue mal hecho.

?????

?????

?????

Figura HG‐2: Sectores de contextualización de Estudios Geológicos (EIA 2015)

EIA 2015: Figura HG‐2: Sectores de contextualización de Estudios Geológicos

No encuentro estudios de esto tipo en el EIA 2008 o 2015.

Estudios necesarios para analizar el área de los tacos

• mapear la estratigrafía expuesta a los lados del curso del rio• mapear la estratigrafía expuesta en el deslizamiento fundo el monte • mapear el nivel freático en diferentes  zonas donde se puede generar tacos• varios sondajes

Además, me parece pertinente caracterizar la variabilidad espacial de los estratos y las diferentes zonas con potenciales deslizamientos. 

Estudio de factibilidad 2006:“ANÁLISIS DE POTENCIALES DESLIZAMIENTOS EN EL ÁREA DEL VASO”

8. RECOMENDACIONESSe recomienda programar la ejecución de uno o dos sondajes en la ladera del vaso (zona potenciales deslizamientos) para cumplir los siguientes objetivos:• Verificar posición del nivel freático,• Efectuar ensayos de penetración estándar en las arenas y finos,• Obtener muestras para realizar ensayos de laboratorio que determinen la resistenciaal corte de los materiales presentes.

c) Análisis de peligro sísmico

Figura: Cisternas, 2012

Valle Central

Valdivia

• El terremoto de Chillán en 1939, con una magnitud de solo ~8, ha causado más víctimas (~28000) en Chile de todos los terremotos históricos, a pesar de que el terremoto interplacade 1960 tuvo una magnitud mucho mayor (Mw 9.5).

• Los terremotos intraplaca de profundidad intermedia (zona C) generan las mayores aceleraciones del suelo cerca del epicentro, pero afectan una zona mucha menos grande que los terremotos interplaca (zona A). 

Chillán 1939

• Rio San Pedro se sitúa en un mismo contexto sismo‐tectónico que Chillán. Por lo tanto, no podemos descartar la posibilidad de un evento tipo Chillán 1939. Dicho evento generaría intensidades de IX (o X) (Beck et al., 1998) que corresponde a una aceleración de 0.65‐1.24g (Wald et al. 1999). 

• No conocemos bien la probabilidad de esto tipo de evento, aunque existen diversos ejemplos en Chile de impactos fuertes durante estos eventos:  

‐ Tarapacá 2005: Mw 7.9, aceleración max. 0.72g, intensidad VIII‐IX‐ Punitaqui 1997: Mw 7.1, aceleración max. mas que 0.34g ‐ Calama 1953: Ms 8.0, intensidad IX‐X?‐ Angol 1949: Ms 7.3. intensidad IX?‐ Chillán 1939: Ms 7.8, intensidad IX (o X)‐ Santiago 1647, Intensidad mayor de los terremotos históricos en Santiago(Cisternas, 2012). Causó la muerte de un quinto (~1000) de los habitantes.

Figura: Cisternas, 2012

Valle Central

Valdivia

• Sismólogos y ingenieros han publicado sobre las características de estos tipos de terremotos en Chile. Concluyen que el “terremoto máximo creíble” de tipo intraplacagenera aceleraciones y intensidades mayores que por los eventos interplacas (tipo 1960).

• No se han considerado esta realidad sismológica de Chile en el análisis del peligro sísmico en el EIA. por lo tanto, el “terremoto máximo creíble” usado por el diseño de las obras y el muro en Rio San Pedro (probabilístico: 0.59g; determinístico: 0.44) subestima el peligro sísmico de la zona (max. ~1g). 

Saragoni et al., 2004

Flechas: Sitio Rio San Pedro

Muchas gracias por su atención