anÁlisis estructural de los afloramientos de roca, …

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES

CARRERA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS AFLORAMIENTOS DE ROCA, SECTOR

SAN MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO), MANTA – ECUADOR.

AUTOR: MARÍA JOSÉ BRIONES VERA

TUTOR: HERNÁN JAVIER LARA SAAVEDRA, MSc.

GUAYAQUIL, ABRIL 2020


FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES

CARRERA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL GRADO

ACADÉMICO DE INGENIERA GEÓLOGA

TEMA:


SAN MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO), MANTA – ECUADOR.

AUTOR: MARÍA JOSÉ BRIONES VERA

TUTOR: HERNAN JAVIER LARA SAAVEDRA, MSc.

GUAYAQUIL, ABRIL 2020

ANEXO VI. - CERTIFICADO DEL DOCENTE TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN


FACULTAD CIENCIAS NATURALES

CARRERA INGENIERÍA GEOLÓGICA

UNIDAD DE TITULACIÓN

Guayaquil, 06 de marzo del 2020

Señor

Lcdo. Félix Sanango Pazmiño, M.A.E.

VICEDECANO (E) DE LA FACULTAD CIENCIAS NATURALES


Ciudad. -

De mis consideraciones:

Envío a Ud. el Informe correspondiente a la tutoría realizada al Trabajo de Titulación


SAN MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO), MANTA – ECUADOR de la estudiante MARÍA JOSÉ BRIONES VERA, indicando que ha cumplido con todos

los parámetros establecidos en la normativa vigente:

El trabajo es el resultado de una investigación.

El estudiante demuestra conocimiento profesional integral.

El trabajo presenta una propuesta en el área de conocimiento.

El nivel de argumentación es coherente con el campo de conocimiento.

Adicionalmente, se adjunta el certificado de porcentaje de similitud y la valoración del

Trabajo de Titulación con la respectiva calificación.

Dando por concluida esta tutoría de Trabajo de Titulación, CERTIFICO, para los fines

pertinentes, que la estudiante está apta para continuar con el proceso de revisión final.

Atentamente,

Hernán Javier Lara Saavedra, MSc.

C.I.: 0920218989

ANEXO VII.- CERTIFICADO PORCENTAJE DE SIMILITUD





Habiendo sido nombrado HERNÁN JAVIER LARA SAAVEDRA, Tutor del

Trabajo de Titulación certifico que el presente Trabajo de Titulación ha sido

elaborado por MARÍA JOSÉ BRIONES VERA, con mi respectiva supervisión

como requerimiento parcial para la obtención del título de Ingeniera Geóloga.

Se informa que el Trabajo de Titulación: ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS

AFLORAMIENTOS DE ROCA, SECTOR SAN MATEO, FORMACIÓN

SAN MATEO (EOCENO), MANTA – ECUADOR, ha sido orientado durante

todo el periodo de ejecución en el programa antiplagió URKUND quedando el 1%

de coincidencia.

https://secure.urkund.com/view/62994797-562455-480164#/

____________________________________

Hernán Javier Lara Saavedra, MSc.

C.I.: 0920218989 Fecha: Guayaquil, 06 de marzo del 2020

https://secure.urkund.com/view/62994797-562455-480164#/

ANEXO VIII.- INFORME DEL DOCENTE REVISOR





Guayaquil, 06 de abril del 2020

Señor

Lcdo. Félix Sanango Pazmiño, M.A.E.

VICEDECANO (E) DE LA FACULTAD CIENCIAS NATURALES


Ciudad. -

De mis consideraciones:

Envío a Ud. el Informe correspondiente a la REVISIÓN FINAL del Trabajo de

Titulación ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS AFLORAMIENTOS DE ROCA,

SECTOR SAN MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO), MANTA –

ECUADOR de la estudiante MARÍA JOSÉ BRIONES VERA. Las gestiones realizadas

me permiten indicar que el trabajo fue revisado considerando todos los parámetros

establecidos en las normativas vigentes, en el cumplimento de los siguientes aspectos:

Cumplimiento de requisitos de forma:

El título tiene un máximo de 16 palabras.

La memoria escrita se ajusta a la estructura establecida.

El documento se ajusta a las normas de escritura científica seleccionadas por la

Facultad.

La investigación es pertinente con la línea y sublíneas de investigación de la

carrera.

Los soportes teóricos son de máximo 15 años.

La propuesta presentada es pertinente.

Cumplimiento con el Reglamento de Régimen Académico:

El trabajo es el resultado de una investigación.

El estudiante demuestra conocimiento profesional integral.

El trabajo presenta una propuesta en el área de conocimiento.

El nivel de argumentación es coherente con el campo de conocimiento.

Adicionalmente, se indica que fue revisado, el certificado de porcentaje de similitud, la

valoración del tutor, así como de las páginas preliminares solicitadas, lo cual indica el

que el trabajo de investigación cumple con los requisitos exigidos.

Una vez concluida esta revisión, considero que la estudiante está apta para continuar el

proceso de Titulación. Particular que comunico a usted para los fines pertinentes.

Atentamente,

ANEXO XI.- FICHA DE REGISTRO DE TRABAJO DE TITULACIÓN





REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO:

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS

AFLORAMIENTOS DE ROCA, SECTOR SAN

MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO),

MANTA – ECUADOR

AUTOR(ES): María José Briones Vera

REVISOR(ES)/TUTOR(ES): Jorge Luis Alonso Díaz, MSc.

Hernán Xavier Lara Saavedra, MSc.

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD: Ciencias Naturales

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

GRADO OBTENIDO: Ingeniera Geóloga

FECHA DE PUBLICACIÓN: Abril, 2020 No. DE

PÁGINAS:

89

ÁREAS TEMÁTICAS: Ciencias Geológicas

PALABRAS CLAVES/

KEYWORDS:

Subfeldarenita, Sublitoarenita, análisis cinemático,

campos de esfuerzos, esfuerzos compresivos, esfuerzos

distensivos

/Subfeldarenite, Sublitharenite, kinematic analysis, stress

fields, compressive efforts, distensive efforts.

RESUMEN/ABSTRACT (150-250 palabras):

RESUMEN

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo determinar la orientación de los ejes y

campos de esfuerzos y su correlación con el contexto tectónico regional de los afloramientos de la

Formación San Mateo, en el Sector San Mateo, Manta. Los resultados se obtuvieron del

levantamiento de 123 datos estructurales, interpretados posteriormente mediante el análisis

estadístico y cinemático; los cuales sugieren qué, el área de estudio estuvo sometida a campos de

esfuerzo compresivos y distensivos con dirección W-E, SW-NE y NW-SE. La orientación de

esfuerzos distensivos y compresivos en la misma dirección, indicativo de intermitencia en los

procesos tectónicos; generando estructuras distensivas en campos de esfuerzos compresivos. Se

realizó análisis petrográfico de las muestras de rocas; MB4, MB6, MB12 y MB14 determinando la

composición mineralógica modal de las mismas, obteniendo como resultados dos tipos de litologías

correspondientes a Subfeldarenita y Sublitoarenita.

v

ABSTRACT

The objective of this research work was to determine the orientation of the axes and stress fields and

their correlation with the regional tectonic setting of the outcrops of the San Mateo Formation, in

the San Mateo Sector, Manta. The results were obtained from 123 structural data, subsequently

interpreted by statistical and kinematic analysis; which suggest, the study area was subjected to

compressive and distensive stress fields with strikee W-E, SW-NE and NW-SE. The orientation of

distensive and compressive stresses in the same direction, this finding indicates of intermittency in

tectonic processes; generating distensive structures in compressive stress fields. Petrographic

analysis of the rock samples was performed; MB4, MB6, MB12 and MB14 determining their modal

mineralogical composition, obtaining as results two types of lithological types corresponding to

Subfeldarenite and Sublitharenite.

ADJUNTO PDF: SI NO

CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono:

+593979165744

E-mail:

[email protected]

CONTACTO CON LA

INSTITUCIÓN:

Nombre: Facultad de Ciencias Naturales

Teléfono: (04) 308-0777

E-mail: [email protected]

ANEXO XII.- DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y DE AUTORIZACIÓN DE LICENCIA

GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO EXCLUSIVA PARA EL USO NO COMERCIAL DE LA

OBRA CON FINES ACADÉMICAS





LICENCIA GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO COMERCIAL DE LA OBRA

CON FINES ACADÉMICOS

Yo MARÍA JOSÉ BRIONES VERA, con C.I. No. 1312281122, certifico que los

contenidos desarrollados en este Trabajo de Titulación, cuyo título es ANÁLISIS

ESTRUCTURAL DE LOS AFLORAMIENTOS DE ROCA, SECTOR SAN

MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO), MANTA – ECUADOR, son

de mi absoluta propiedad y responsabilidad Y SEGÚN EL Art. 114 del CÓDIGO

ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,

CREATIVIDAD E INNOVACIÓN*, autorizo la utilización de una licencia gratuita

intransferible, para el uso no comercial de la presente obra a favor de la Universidad de

Guayaquil.

*CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E

INNOVACIÓN (Registro Oficial n. 899 - Dic./2016) Artículo 114.- De los titulares de derechos de obras

creadas en las instituciones de educación superior y centros educativos.- En el caso de las obras

creadas en centros educativos, universidades, escuelas politécnicas, institutos superiores técnicos,

tecnológicos, pedagógicos, de artes y los conservatorios superiores, e institutos públicos de

investigación como resultado de su actividad académica o de investigación tales como trabajos de

titulación, proyectos de investigación o innovación, artículos académicos, u otros análogos, sin

perjuicio de que pueda existir relación de dependencia, la titularidad de los derechos patrimoniales

corresponderá a los autores. Sin embargo, el establecimiento tendrá una licencia gratuita,

intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra con fines académicos.

i

DEDICATORIA

A mis padres: Roberto y Jacqueline

A mis hermanas: Belén e Ivana

A mi abuela: Patricia (+)

ii

AGRADECIMIENTOS

A mis padres y hermanas, por su apoyo incondicional durante mi carrera

universitaria.

A la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Guayaquil.

A mis tutores, Hernán Lara Saavedra, MSc. y Jorge Alonso Díaz, MSc., por su

guía durante la realización del presente trabajo de investigación.

A mis amigos, Alan Latorre y Jordan Resabala, por su apoyo en la fase de campo

y guía durante el desarrollo de este trabajo de investigación.

A la familia Castro Pico, por abrirme las puertas de su hogar durante mis primeros

años de estudio.

A mis tíos John, Leyla, Cruz, Hugo y Verónica, por su apoyo y confianza.

A Enrique Barona y a John Iván Vera, por el apoyo brindado en mis años de

estudios.

A mis amigos, Vanessa Basurto, Jessenia Cedeño, Marcos Padilla, Javier Arias,

Kevin García y Luis Satián, por la amistad brindada.

Y a todas las personas que me apoyaron de manera directa o indirecta para

alcanzar esta meta.

iii

ANEXO XIII.- RESUMEN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN





ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS AFLORAMIENTOS DE ROCA, SECTOR SAN

MATEO, FORMACIÓN SAN MATEO (EOCENO), MANTA – ECUADOR.

Autor: María José Briones Vera

Tutor: Hernán Javier Lara Saavedra, MSc.

Resumen

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo determinar la orientación de los

ejes y campos de esfuerzos y su correlación con el contexto tectónico regional de los

afloramientos de la Formación San Mateo, en el Sector San Mateo, Manta. Los

resultados se obtuvieron del levantamiento de 123 datos estructurales, interpretados

posteriormente mediante el análisis estadístico y cinemático; los cuales sugieren qué, el

área de estudio estuvo sometida a campos de esfuerzo compresivos y distensivos con

dirección W-E, SW-NE y NW-SE. La orientación de esfuerzos distensivos y compresivos

en la misma dirección, indicativo de intermitencia en los procesos tectónicos; generando

estructuras distensivas en campos de esfuerzos compresivos. Se realizó análisis

petrográfico de las muestras de rocas; MB4, MB6, MB12 y MB14 determinando la

composición mineralógica modal de las mismas, obteniendo como resultados dos tipos

de litologías correspondientes a Subfeldarenita y Sublitoarenita.

Palabras Claves: Subfeldarenita, Sublitoarenita, análisis cinemático, campos

de esfuerzos, esfuerzos compresivos, esfuerzos distensivos.

iv

ANEXO XIV.- RESUMEN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN (INGLÉS)





STRUCTURAL ANALYSIS ROCK OUTCROPS, SAN MATEO SECTOR, SAN

MATEO FORMATION (EOCENE), MANTA – ECUADOR.

Author: María José Briones Vera

Advisor: Hernán Javier Lara Saavedra, MSc.

Abstract

The objective of this research work was to determine the orientation of the axes and stress

fields and their correlation with the regional tectonic setting of the outcrops of the San Mateo

Formation, in the San Mateo Sector, Manta. The results were obtained from 123 structural

data, subsequently interpreted by statistical and kinematic analysis; which suggest, the study

area was subjected to compressive and distensive stress fields with strikee W-E, SW-NE and

NW-SE. The orientation of distensive and compressive stresses in the same direction, this

finding indicates of intermittency in tectonic processes; generating distensive structures in

compressive stress fields. Petrographic analysis of the rock samples was performed; MB4,

MB6, MB12 and MB14 determining their modal mineralogical composition, obtaining as

results two types of lithological types corresponding to Subfeldarenite and Sublitharenite.

Keywords: Subfeldarenite, Sublitharenite, kinematic analysis, stress fields,

compressive efforts, distensive efforts.

v

ÍNDICE GENERAL

CAPÍTULO I ....................................................................................................... 1

INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1

1.1 Objetivos ................................................................................................... 2

1.1.2 Objetivo General ................................................................................. 2

1.1.3 Objetivos Específicos .......................................................................... 2

1.2 Ubicación del área de estudio ................................................................... 2

1.2.1. Acceso ............................................................................................... 3

1.2.2 Geomorfología .................................................................................... 4

1.2.3 Clima y Vegetación ............................................................................. 6

1.2.4 Hidrografía .......................................................................................... 7

1.3. Estudios Anteriores .................................................................................. 7

CAPÍTULO II ...................................................................................................... 8

MARCO GEOLÓGICO ....................................................................................... 8

2.1 Marco tectónico de la costa ecuatoriana ................................................... 8

2.1.1 Modelo Geodinámico .......................................................................... 9

2.2 Estratigrafía ............................................................................................. 10

2.2.1 Formación Piñón (Jurásico – Cretácico Inferior) ............................... 11

2.2.2 Formación San Eduardo (Eoceno Medio) ......................................... 11

2.2.3 Formación San Mateo (Eoceno medio – Eoceno superior) .............. 11

2.2.4 Formación Tosagua (Mioceno Inferior-Mioceno Medio). ................... 12

2.2.5 Aluviones antiguos (Cuaternario) ...................................................... 13

2.2.6 Aluviones modernos (Cuaternario) ................................................... 13

CAPÍTULO III ................................................................................................... 14

METODOLOGÍA ............................................................................................... 14

3.1 Primera Fase: Gabinete previo al trabajo de campo ............................... 14

3.1.1 Elaboración de mapa base ............................................................... 14

vi

3.2 Segunda Fase: Trabajo de Campo ......................................................... 15

3.2.1 Reconocimiento de campo ............................................................... 15

3.2.2 Leva ntamiento geológico ................................................................. 15

3.2.3 Levantamiento estructural ................................................................. 16

3.2.4 Muestreo ........................................................................................... 16

3.3 Tercera Fase: Gabinete .......................................................................... 17

3.3.1 Descripción macroscópica ................................................................ 17

3.3.2 Petrografía ........................................................................................ 17

3.3.2.1 Elaboración de láminas delgadas .................................................. 17

3.3.3 Análisis Estructural ........................................................................... 18

3.3.4 Elaboración de mapas ...................................................................... 19

CAPÍTULO IV ................................................................................................... 20

RESULTADOS ................................................................................................. 20

4.1 Geología Local ........................................................................................ 20

4.1.1 Sección 1 .......................................................................................... 21

4.1.1.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 1 ............... 24

Muestra MB1 ............................................................................................. 24

Muestra MB2 ............................................................................................. 25

Muestra MB3 ............................................................................................. 25

Muestra MB4 ............................................................................................. 26

Columna Litológica de la Sección 1 ........................................................... 26

4.1.2 Sección 2 .......................................................................................... 28

4.1.2.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 2. .............. 30

Muestra MB5 ............................................................................................. 30

Muestra MB6 ............................................................................................. 30

Muestra MB7 ............................................................................................. 31

Muestra MB8 ............................................................................................. 31

Muestra MB9 ............................................................................................. 32

vii


4.1.3 Sección 3 .......................................................................................... 34

4.1.3.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 3 ............... 36

Muestra MB10 ........................................................................................... 36

Muestra MB11 ........................................................................................... 37

Muestra MB12 ........................................................................................... 37

Muestra MB13 ........................................................................................... 38


4.1.4 Sección 4 .......................................................................................... 40

4.1.4.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 4. .............. 42

Muestra MB14 ........................................................................................... 42

Muestra MB15 ........................................................................................... 42

Muestra MB16 ........................................................................................... 43


4.2 Descripción petrográfica ......................................................................... 45

4.2.1 Muestra MB4 .................................................................................... 45

4.2.3 Muestra MB12 .................................................................................. 46

4.2.4 Muestra MB14 .................................................................................. 47

4.3 Análisis estructural .................................................................................. 49

4.3.1 Análisis Estadístico ........................................................................... 49

4.3.1.1 Sección 1 ....................................................................................... 49

4.3.1.2 Sección 2 ....................................................................................... 52

4.3.1.3 Sección 3 ....................................................................................... 54

4.3.1.4 Sección 4 ....................................................................................... 57

4.3.2 Análisis cinemático ............................................................................... 59

4.3.2.1 Sección 1 ....................................................................................... 59

4.3.2.2 Sección 2 ....................................................................................... 61

4.3.2.3 Sección 3 ....................................................................................... 63

viii

4.3.2.4 Sección 4 ....................................................................................... 67

4.3.3 Interpretación de resultados estructurales ........................................... 69

CAPÍTULO V .................................................................................................... 71

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................... 71

5.1 CONCLUSIONES ................................................................................... 71

5.2 RECOMENDACIONES ........................................................................... 72

REFERENCIAS ................................................................................................ 73

ANEXOS .......................................................................................................... 76

ANEXO DE FIGURAS ................................................................................... 77

ANEXO DE TABLAS ..................................................................................... 83

ix

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio. Autor: Briones, M., (2020) ... 3

Figura 2. Mapa de acceso del área de estudio. Autor: Briones, M., (2020) ....... 3

Figura 3. Mapa geomorfológico del área de estudio. Modificado: Mapa

Geomorfológico 1:25.000 MAGAP- SIGTIERRAS, 2015. Autor: Briones, M.,

(2020) ................................................................................................................. 6

Figura 4. Geodinámica entre la placa de Nazca y la placa Sudamericana de la

costa ecuatoriana, influenciada por la subducción de la Cordillera de Carnegie.

Modificado de Gutscher et al. (1999). ................................................................ 8

Figura 5. Orientaciones para el esfuerzo principal (σ1) según; (a) Segovia &

Alvarado, 2009 y (b) Nocquet, et al., 2016. Autor: Briones, M., (2020) ............ 10

Figura 6. Mapa base del área de estudio. Autor: Briones, M., (2020) ............. 15

Figura 7. Mapa de ubicación de las secciones. Autor: Briones, M., (2020) ..... 21

Figura 8. Afloramiento de secuencia de areniscas de grano grueso a fino en la

Sección 1.......................................................................................................... 22

Figura 9. Sinclinal en plataforma de abrasión ubicado en la Sección 1. .......... 23

Figura 10. Falla normal sinestral en la sección 1. ............................................ 24

Figura 11. Muestra MB1 seleccionada de la Sección 1. .................................. 24




Figura 15. Columna litológica de la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020) ...... 27

Figura 16. Areniscas de grano grueso a medio; alternancia de estratos con

espesores subcentimétricos a decimétricos en la Sección 2. .......................... 28

Figura 17. Fallas planares oblicuas al Talud - Falla en cuña (líneas

segmentadas) en la Sección 2. ........................................................................ 29







x

Figura 24. Secuencia de areniscas de grano grueso a fino en estratos con

espesores centimétricos a decimétricos en la Sección 3. ................................ 34

Figura 25. Plano de estratificación S0 (líneas negras), sistema S1 (líneas

amarillas), sistema S2 (líneas celestes) y flancos del Plegamiento de baja

amplitud (flechas rojas) en la Sección 3. .......................................................... 35

Figura 26. Fallas normales (líneas amarillas) y falla inversa (línea negra) en la

Sección 3.......................................................................................................... 36

Figura 27. Muestra MB10 seleccionada de la Sección 3. ................................ 36





Figura 32. Secuencia de areniscas de grano grueso a medio en estratos con

espesores decimétricos a métricos en la Sección 4. ........................................ 40

Figura 33. Fallas normales (líneas amarillas) y fallas inversas (líneas negras)

en la Sección 4. ................................................................................................ 41





Figura 38. Fotografía en Nicoles Cruzados (Izq.) y Nicoles Paralelo (Der) de la

muestra MB4. ................................................................................................... 45


muestra MB6. ................................................................................................... 46


muestra MB12. ................................................................................................. 47


muestra MB14. ................................................................................................. 48

Figura 42. Diagrama de clasificación de areniscas propuesto por Folk et al.,

1970 Autor: Briones, M., (2020) ....................................................................... 48

Figura 43.Distribución porcentual de datos para Fallas Normales en la Sección

1 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020) ....................................................... 49

Figura 44. Dirección preferencial para Fallas Normales en la Sección 1. Autor:

Briones, M., (2020) ........................................................................................... 50

xi

Figura 45. Distribución porcentual de datos para Fallas Inversas en la Sección


Figura 46. Dirección preferencial para Fallas Inversas en la Sección 1. Autor:

Briones, M., (2020) ........................................................................................... 51

Figura 47. Distribución porcentual de datos para Falla Transcurrente en la

Sección 1 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020) ......................................... 51

Figura 48. Dirección preferencial para Falla Transcurrente en la Sección 1.

Autor: Briones, M., (2020) ................................................................................ 52

Figura 49. Distribución porcentual de datos para Fallas Normales en la Sección



Briones, M., (2020) ........................................................................................... 53



Figura 52. Dirección preferencial para Fallas Inversas en la Sección 2. Autor:

Briones, M., (2020) ........................................................................................... 54




Briones, M., (2020) ........................................................................................... 55





Figura 57. Distribución porcentual de datos para Fallas Transcurrentes en la

Sección 3 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020) ......................................... 56

Figura 58. Dirección preferencial para Fallas Transcurrentes en la Sección 3.

Autor: Briones, M., (2020) ................................................................................ 57




Briones, M., (2020) ........................................................................................... 58



xii

Figura 62. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Fallas

Normales en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020) ...................................... 59


Inversas en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020) ....................................... 60

Figura 64. Campos de esfuerzos de Falla Transcurrente en la Sección 1. Autor:

Briones, M., (2020) ........................................................................................... 61



Figura 66. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Falla

Inversa en la Sección 2. Autor: Briones, M., (2020) ......................................... 63






Transcurrentes en la Sección 3. Autor: Briones, M., (2020) ............................. 66

Figura 70. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Falla

Normal en la Sección 4. Autor: Briones, M., (2020) ......................................... 67



Figura 72. Mapa estructural y mecanismos focales del área de estudio. Autor:

Briones, M., (2020) ........................................................................................... 70

xiii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Coordenadas de los vértices del área de estudio. ............................... 2

Tabla 2. Resumen del análisis cinemático según Riedel del Modelo

Geodinámico. ................................................................................................... 10

Tabla 3. Equipos y materiales utilizados en el trabajo de campo. .................... 16

Tabla 4. Coordenadas de muestreo del área de estudio. ................................ 17

Tabla 5. Coordenadas de ubicación de las secciones. .................................... 20

Tabla 6. Tabla resumen de Sistemas de Diaclasas en la Sección 1. ............... 23



Tabla 9. Orientación de ejes de esfuerzos σ1 y σ3 para Fallas Normales en la

Sección 1.......................................................................................................... 60

Tabla 10. Orientación de ejes de esfuerzos σ1 y σ3 para Fallas Inversas en la

Sección 1.......................................................................................................... 61


Sección 2.......................................................................................................... 62


Sección 3.......................................................................................................... 64


Sección 3.......................................................................................................... 65

Tabla 14. Orientación de ejes de esfuerzos σ1 y σ3 para Fallas Transcurrentes

en la Sección 3. ................................................................................................ 66


Sección 4.......................................................................................................... 68

xiv

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO DE FIGURAS

Anexo de Figura 1. Secuencia de arenisca de grano fino a grueso en la

Sección 1.......................................................................................................... 78

Anexo de Figura 2. Estrías de Falla mostrando una cinemática sinestral en la

Sección 1.......................................................................................................... 78

Anexo de Figura 3. Sistema de diaclasas en plataforma de abrasión en la

Sección 1.......................................................................................................... 79

Anexo de Figura 4. Fallas normales (líneas amarillas) en la Sección 1. ........ 79

Anexo de Figura 5. Fallas normales (líneas amarillas) y falla inversa (línea

negra) en la Sección 2. .................................................................................... 80

Anexo de Figura 6. Estrías de Falla y steps indicando una cinemática dextral

en la Sección 2. ................................................................................................ 80

Anexo de Figura 7. Zona de fallamiento con presencia de estrías en la

Sección 3.......................................................................................................... 81

Anexo de Figura 8. Sistema de diaclasas en la Sección 3. ............................ 81

Anexo de Figura 9. Estrías de Falla mostrando una cinemática sinestral en la

Sección 3.......................................................................................................... 82

Anexo de Figura 10. Falla normal en la Sección 4. ........................................ 82

ANEXO DE TABLAS

Anexo de Tabla 1. Resumen de datos estructurales Sección 1. ..................... 84




xv

SIGLAS Y ABREVIATURAS

µm. Micrómetros

m. Metros

km. Kilómetros

N45º/30 Dirección de buzamiento / Buzamiento

N45º/30E Azimut de rumbo / Buzamiento / dirección de buzamiento

Az. Azimut

N Norte

S Sur

E Este

W Oeste

NE Noreste

SE Sureste

SW Suroeste

NW Noroeste

NNE Nor-noroeste

ENE Este noreste

ESE Este sureste

SSE Sur sureste

SSW Sur suroeste

WSW Oeste suroeste

WNW Oeste noroeste

NNW Nor-noroeste

Nx Cinemática Normal

Ix Cinemática Inversa

Sx Cinemática Sinestral

Dx Cinemática Dextral

I.G.M. Instituto geográfico militar

PDOT Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial

MAGAP Ministerio de Agricultura Ganadería y Pesca

1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

El sector San Mateo está ubicado 10 km al Oeste del cantón Manta en la

provincia de Manabí. Los afloramientos de roca se encuentran asociados a la

Formación San Mateo.

Olson en 1942, estableció el nombre de la Formación San Mateo, tomando como

referencia el sector San Mateo y según Navarrete (1985) es del Eoceno Medio

al Eoceno Superior. Feininger and Bristow en 1980 definen que está constituida

principalmente por areniscas finas a medias de más de 800 m, las cuales exhiben

ondulitas, estratificación cruzada y presencia de lignito.

La formación San Mateo sobreyace a la Formación Tosagua (Mioceno Inferior-

Mioceno Medio) y subyace a la Formación San Eduardo (Eoceno Medio). El

ambiente de San Mateo en la parte basal es considerado marino somero, pero

la parte superior se vuelve más marina y no parece presentar variaciones de

nivel estático (Ordoñez et al, 2006).

En el marco geomorfológico el área de estudio se describe como relieves litorales

sedimentarios y fluvio marinos de origen tectónico.

El régimen estructural regional está controlado por procesos de subducción entre

la Placa de Nazca y la Placa Sudamericana, frente a las costas ecuatorianas. La

megaestructura (Fosa de Subducción) asociada este régimen posee orientación

NNE-SSW y los ejes de esfuerzo compresivos se localizan perpendiculares a

esta orientación y en dirección W-E.

El presente análisis estructural tiene como objetivo principal; determinar la

orientación de los ejes y campos de esfuerzos y su correlación con el contexto

tectónico regional; en función de las estructuras existentes caracterizadas

cinemáticamente para el área de estudio.

2

1.1 Objetivos

1.1.2 Objetivo General

Analizar las características estructurales de los afloramientos de roca del sector

San Mateo.

1.1.3 Objetivos Específicos

- Realizar mapeo geológico - estructural de los afloramientos de roca.

- Caracterizar la cinemática de fallas y diaclasas en la zona de estudio.

- Determinar los esfuerzos que han actuado y definido las estructuras

presentes en el sector San Mateo.

- Elaborar un mapa estructural y definir los mecanismos focales del área de

estudio.

1.2 Ubicación del área de estudio

El área de estudio está ubicada en el sector San Mateo, comprendido entre

Punta Jome y Cabo San Mateo, al oeste del cantón Manta, en las costas de la

provincia de Manabí, ver Figura 1.

Las coordenadas del área de estudio referidas al Sistema de Coordenadas UTM

con datum WGS84 en la zona 17S, se indican en la tabla 1.

Tabla 1. Coordenadas de los vértices del área de estudio.

Coordenadas U.T.M WGS84 Zona 17S

Vértices E N

V1 518986 9894868

V2 520813 9894868

V3 520813 9893988

V4 518986 9894868

3

1.2.1. Acceso

El acceso al área de estudio se puede realizar por la vía Spondylus que comunica

el cantón Manta con en el sector San Mateo.

El ingreso a los afloramientos de roca de Cabo San Mateo y Punta Jome, es a

través de la franja costera del sector San Mateo, recorriendo unos 3 kilómetros

de distancia, ver Figura 2.

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio. Autor: Briones, M., (2020)

4

1.2.2 Geomorfología

El área de estudio geomorfológicamente está caracterizada por relieves litorales

sedimentarios y fluvio marinos, de los que se distinguen cinco unidades

geomorfológicas; superficie de mesa marina, acantilados, vertiente de mesa

marina, terrazas bajas y cauce actual, coluvio – aluvial antiguo (ver Figura 3).

(MAGAP–SIGTIERRAS, 2015).

Figura 2. Mapa de acceso del área de estudio. Autor: Briones, M., (2020)

5

1.2.2.1 Superficie de mesa marina

La superficie de mesa marina corresponde a la extensión plana de la parte

superior de la mesa, la cual se caracteriza por la presencia de escarpes o

vertientes, originados por transgresiones marinas y por movimientos

epirogénicos que están asociados a movimientos tectónicos. (PDOT-MANTA,

2011).

1.2.2.2 Acantilados

Los acantilados se caracterizan por tener un escarpe abrupto, originado por la

erosión proveniente del oleaje y de corrientes marinas. (PDOT-MANTA, 2011).

1.2.2.3 Vertiente de mesa marina

La vertiente de mesa marina se caracteriza por presentar laderas con pendientes

entre 12 -40 %. (PDOT-MANTA, 2011).

1.2.2.4 Terraza baja y cauce actual

La terraza baja y cauce actual está compuesto por depósitos aluviales y

corresponde a la superficie más baja del nivel actual de depositación. (PDOT-

MANTA, 2011).

1.2.2.5 Coluvio – Aluvial antiguo

El coluvio – aluvial antiguo es originado por la depositación de materiales

aluviales y los aportes gravitacionales laterales de colinas que se encuentren a

los alrededores. (PDOT-MANTA, 2011).

6

1.2.3 Clima y Vegetación

1.2.3.1 Clima

El clima del área de estudio se considera tropical megatérmico semi-árido. La

mayor precipitación se manifiesta en los meses de enero a marzo de 107,5 mm.

En los meses de abril a diciembre se registran precipitaciones menores. La

precipitación media anual es de 393 mm al año.

La temperatura media anual en el sector es de 25,1 °C. Las temperaturas

máximas son entre los meses de enero y mayo con 32,4 °C y la temperatura

media mínima corresponde al mes de agosto con 19,2 °C. (Entrix Américas,

2015).

Figura 3. Mapa geomorfológico del área de estudio. Modificado: Mapa Geomorfológico

1:25.000 MAGAP- SIGTIERRAS, 2015. Autor: Briones, M., (2020)

7

1.2.3.2 Vegetación

Las infraestructuras y vías de acceso ubicadas en el sector San Mateo, han

provocado un elevado nivel de fragmentación y de erosión de modo que la

vegetación se considera nula.

El área de estudio está caracterizada por un tipo de vegetación que corresponde

a matorral seco de tierras bajas. (Entrix Américas, 2015).

1.2.4 Hidrografía

El área de estudio está ubicada en el sistema hidrográfico Jipijapa, Cuenca Río

San Mateo perteneciente a la vertiente exorreica del Pacífico con una superficie

de influencia de 136141 ha. (SENAGUA, 2002).

1.3. Estudios Anteriores

G. Sheppard (1937), definió los depósitos como continentales o de mar somero

y determinó que la Formación San Mateo está compuesta por tobas y

aglomerados volcánicos.

A. A Olson (1942), estableció el nombre de la Formación San Mateo, tomando

como referencia el sector San Mateo e identificó que está constituida por

areniscas finas a medias, las cuales están depositadas en aguas profundas y

presentan sedimentación irregular, entrecruzada; también se destaca la

presencia de vetitas de lignito y ripple – marks.

Feininger y Bristow (1980), interpretaron que la Formación San Mateo está

constituida por más de 800 m de arenisca de grano medio a fino con capas de

conglomerados los cuales contienen clastos provenientes de las formaciones

Piñón y Cayo.

Contreras (1990), indicó que la Formación San Mateo está compuesta por

limolitas, arcillolitas, areniscas y conglomerados.

8

CAPÍTULO II

MARCO GEOLÓGICO

2.1 Marco tectónico de la costa ecuatoriana

El régimen tectónico de la costa ecuatoriana está ubicado al NW de América del

Sur, en el límite convergente de las placas Nazca y Sudamericana, a una

velocidad promedio 4,7–7 cm por año. (Trenkamp et al., 2002)

El margen activo ecuatoriano está marcado por la entrada en subducción de la

Cordillera de Carnegie, geoestructura ubicada en la placa de Nazca, frente a la

ciudad de Manta, en dirección E-W (ver Figura 4), asociada con la actividad del

punto caliente Galápagos (Gutscher et al., 1999) y que tiene gran influencia en

la evolución de la línea costera. (Benítez, 1995).

Figura 4. Geodinámica entre la placa de Nazca y la placa Sudamericana de la costa ecuatoriana, influenciada por la subducción de la Cordillera de Carnegie. Modificado

de Gutscher et al. (1999).

9

El eje de la fosa de subducción al norte de la Falla Guayaquil tiene una

orientación N20º-40ºE. (Collot, et al., 2009).

La velocidad de convergencia entre las placas de Nazca y Sudamericana es de

78 mm por año con una dirección N83ºE. (M.C. Daly et al., 1989). Nocquet et al.,

en el 2016, indica que la placa de Nazca subduce a la placa Sudamericana en

una dirección N83ºE.

En la Costa, se destacan rasgos estructurales con orientación N25º; y en su

interior, se encuentran lineamientos tectónicos, con direcciones tentativamente

N30º; destacándose la falla geológica activa Jama - Quinindé. (Núñez, 2003).

En la zona de ante arco existe una gran variabilidad en las direcciones de los

esfuerzos compresivos y distensivos con orientación N13º hasta N130º. Los

sismos subcorticales en el ante arco, muestran tensores oblicuos respecto al eje

compresivo subvertical. (Segovia & Alvarado, 2009).

Los eventos sísmicos de carácter inverso tienen dirección de esfuerzo máximo

N273° y subhorizontal, en concordancia con la dirección de convergencia de la

Placa Nazca, a su vez; los mecanismos de tipo normal tienen esfuerzo principal

subvertical con extensión similar a la dirección de la compresión: N261°.

(Segovia & Alvarado, 2009).

2.1.1 Modelo Geodinámico

El modelo geodinámico ajustado para el área de estudio contempla los siguientes

parámetros; la orientación de la fosa en dirección N30º y las orientaciones para

el esfuerzo principal (σ1) en dirección W-E ±10 (N260º-N280º), (ver Figura 5b) y

NW-SE (N300º-N330º), (ver Figura 5a) y el resumen del análisis cinemático

según Riedel se detalla en la Tabla 2.

10

Tabla 2. Resumen del análisis cinemático según Riedel del Modelo Geodinámico.

Autor Orientación σ1 PF R R' P σ3

Segovia & Alvarado,

2009

NW-SE

300° 345° 330° 270° 285° 210°

330° 015° 360° 300° 315° 240°

Nocquet, et al.,2016

W-E ±10

260° 305° 290° 230° 245° 170°

280° 325° 310° 250° 265° 190°

2.2 Estratigrafía

En el presente trabajo de investigación, el marco geológico detalla las

Formaciones geológicas Piñón, San Eduardo, San Mateo y Tosagua, basado en

el Mapa Geológico Detallado del Ecuador, Manta a escala 1:100.000 elaborado

por D.I.G y MISIÓN I.F.P en 1970.

Figura 5. Orientaciones para el esfuerzo principal (σ1) según; (a) Segovia & Alvarado, 2009 y

(b) Nocquet, et al., 2016. Autor: Briones, M., (2020)

a) b)

11

2.2.1 Formación Piñón (Jurásico – Cretácico Inferior)

El basamento de la Costa ecuatoriana está constituido por un complejo ígneo

basáltico y basalto-andesítico considerado como una antigua corteza oceánica

de composición N-type MORB (Goosens et al., 1973; Juteau et al., 1977;

Feininger y Bristow, 1980; Mégard, 1987; Daly, 1989). Estudios anteriores han

mostrado que la Formación Piñón tiene afinidades con una serie volcánica de

arco insular (Goosens et al., 1977 Henderson, 1979).

La Formación Piñón está compuesta por un complejo ígneo de rocas extrusivas,

basaltos en “pillows-lavas”, harzburgites intercaladas de brechas y de arcillas

tobáceas, limolitas y areniscas en capas finas. (Benítez, 1995).

2.2.2 Formación San Eduardo (Eoceno Medio)

La Formación San Eduardo se compone de caliza bien fosilizada y bien poblada.

Su afloramiento no es continuo y la caliza varía en espesor de 0 a 200 m.

Es probable que un cinturón de arrecifes como el de Unacota esté en aguas poco

profundas a lo largo del sitio de la actual Cordillera de los Andes Occidental

durante el Eoceno Medio Inferior. El colapso periódico de los bordes marinos de

los arrecifes causó turbidez, corrientes que depositaron los restos calcáreos

como la piedra caliza de San Eduardo y sus equivalentes en aguas profundas al

oeste. (Canfield, 1966).

Calcarenitas y Calcilutitas turbidíticas, depositadas en aguas profundas, sobre el

flanco sur de la cordillera Chongón-Colonche y el flanco norte del horst Azúcar –

Playas, constituye la formación San Eduardo. (Bristow and Hoffstetter, 1977).

2.2.3 Formación San Mateo (Eoceno medio – Eoceno superior)

Definida por Olsson, 1942. Formación compuesta por areniscas finas a medias,

con depositación en aguas poco profundas, sedimentos irregulares, presencia

de vetitas de lignito, ripple-marks, huellas de fucoides y rastros.

Los geólogos de la I.E.P.C en 1947, definen que la Formación San Mateo está

compuesta por arenisca media en su parte inferior; con conglomerado basal y en

12

su parte superior por arenisca fina con capas delgadas. Descansa sobre la

Formación San Eduardo y sobrepuesta por la Formación Tosagua.

Las areniscas de grano medio a grueso, anguloso a subanguloso son

característico de la Formación San Mateo, las cuales se encuentran bien

estratificadas e interestratificadas con lutitas delgadas. (Shulman et al, 1965).

La Formación San Mateo (Eoceno) está constituida por areniscas finas a medias

de más de 800 m con capas de conglomerados que contienen clastos

provenientes de las Formaciones Piñón y Cayo. La arenisca exhibe ondulitas,

estratificación cruzada y localmente contiene lignito; los cuales son indicadores

de depositación en aguas someras. (Feininger and Bristow, 1980).

La Formación San Mateo consiste en una secuencia de 600 m de espesor de

conglomerados de grano grueso similares a los de la Formación Zapotal, con

clastos polimícticos imbricados. Generalmente descansa directamente sobre

rocas cretácicas (Formaciones Cayo, San Lorenzo o Piñón), que indican una

fuerte erosión pre-bartoniana y una conspicua inconformidad basal. En toda el

área de Manabí, las paleocorrientes indican un transporte orientado hacia el

noroeste. (Egüez, 1985; Santos et al., 1986a; Contreras, 1990).

Se considera que la parte basal de la Formación San Mateo es de ambiente

marino somero, pero la parte superior se vuelve más marina y no parece

presentar variaciones de nivel estático (Ordoñez et al, 2006). Está sobrepuesta

por la Formación Tosagua y descansa sobre la Formación San Eduardo, sobre

la Piñón o sobre Cerro.

2.2.4 Formación Tosagua (Mioceno Inferior-Mioceno Medio).

La Formación Tosagua tiene una potencia de 1000 m y está compuesta por los

miembros Zapotal, Dos Bocas y Villingota. El miembro Zapotal solamente aflora

en la Cuenca de Progreso, los miembros Dos Bocas y Villingota afloran

principalmente en el flanco occidental de la Cuenca (Whittaker, 1988).

Aflora ampliamente en Manabí, entre los cerros Montecristi-Hojas y en la zona

de Jaramijó; al W de Manta y también al S de Jipijapa (Duque, 2000).

Consiste en lutitas grises que se meteorizan con color chocolate y contienen una

fauna nerítica bien preservada. En la cuenca Manabí descansa sobre la

Formación San Mateo. Los datos micropaleontológicos indican que la edad de la

13

Formación va del Mioceno temprano a medio, su paleoambiente es marino de

plataforma externa (Ordoñez et al, 2004).

2.2.4.1 Miembro Dos Bocas (Oligoceno Superior – Mioceno Inferior)

Los geólogos de la I.E.P.C. en 1947 determinaron que el Miembro Dos Bocas

yace en discordancia sobre la Formación San Mateo, estando compuesto por

lutitas macizas y estratificadas de color café oscuro, con intercalaciones de

limolita y arena. Se caracteriza por la presencia de vetas de yeso y lentes

dolomíticos.

2.2.4.2 Miembro Villingota (Mioceno Inferior)

Definido por los geólogos de la I.E.P.C en 1947, yaciendo sobre el Miembro Dos

Bocas de manera progresiva está constituido por lutitas tobáceas de coloración

gris, blanca y café en capas delgadas, con intercalaciones de areniscas

amarillas. Las lutitas por lo general se presentan fosfatadas.

2.2.5 Aluviones antiguos (Cuaternario)

Corresponden a un área que se extiende al pie de los relieves de San Mateo.

Constituyen una terraza de 10 m sobre los cauces de los ríos, con pendiente

suave desde los relieves al Este (altura 120 m) hasta el Oeste a la orilla del mar

(altura 10 m). Litológicamente comprenden una alternancia de limos arenosos

amarillentos y de conglomerados formados de rodados sueltos de origen diverso,

con matriz arcillosa. Presentan un espesor de 15 m.

2.2.6 Aluviones modernos (Cuaternario)

La litología se compone de arcillas removidas de Tosagua, con presencia de

guijarros de Charapotó; grava y brechas sueltas en el área donde afloran las

formaciones Piñón y San Mateo.

14

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA

La metodología utilizada para el trabajo de investigación comprendió tres fases,

las cuales se detallan a continuación:

3.1 Primera Fase: Gabinete previo al trabajo de campo

En la fase de gabinete se realizó la recopilación de información bibliográfica y

referencias cartográficas, tales como mapas geológicos, hojas topográficas,

modelos digitales de elevación del Ecuador continental, ortomosaicos de

imágenes aéreas, estudios y publicaciones geológicas del área de estudio

dirigidas al análisis e interpretación estructural y cinemático de fallas, fracturas y

diaclasas.

3.1.1 Elaboración de mapa base

La delimitación del área de estudio, identificación de afloramientos y vías de

acceso previo a la fase de campo se realizó empleando un mapa base del área

de estudio (ver Figura 6) basado en la Hoja Geológica Manta a escala 1: 100.000

(IGM, 1968) y la Hoja Topográfica San Mateo a escala 1:50.000 en formato

shapefile (IGM, 1992).

15

3.2 Segunda Fase: Trabajo de Campo

3.2.1 Reconocimiento de campo

El reconocimiento del área de estudio permitió seleccionar cuatro afloramientos

tipo representados por cuatro secciones: Sección 1, Sección 2, Sección 3 y

Sección 4 comprendidos entre Cabo San Mateo y Punta Jome del sector San

Mateo, con una distancia de 300 metros para cada sección aproximadamente.

3.2.2 Levantamiento geológico

El levantamiento geológico del área de estudio se realizó mediante la descripción

de los afloramientos de roca para cada sección, levantamiento de columnas

litológicas e identificación de discontinuidades tales como fallas, diaclasas y

Figura 6. Mapa base del área de estudio. Autor: Briones, M., (2020)

16

fracturas. En esta etapa también se identificaron indicadores cinemáticos

relativos como estrías en planos de falla, steps y fibras de recristalización

además del desplazamiento de capas falladas.

3.2.3 Levantamiento estructural

En el levantamiento estructural de cada sección se empleó la notación de círculo

completo para dirección de buzamiento y ángulo de buzamiento. La

caracterización cinemática de discontinuidades se determinó mapeando la

dirección del plano de inmersión plunge direction y el ángulo correspondiente

entre los indicadores cinemáticos respecto al plano horizontal auxiliar rake.

Los equipos y materiales utilizados en esta fase del trabajo de investigación se

mencionan en la tabla 3.

Tabla 3. Equipos y materiales utilizados en el trabajo de campo.

Equipos y materiales

Brújula Brunton TruArc 20 Chaleco de campo reflectivo

GPS Garmin Etrex Touch 35 Ácido clorhídrico al 10%

Libreta de campo Fundas para muestreo

Martillo Geológico Flexómetro

Lupa de lente dual 10x, 20x Escalas gráficas

3.2.4 Muestreo

El muestreo se realizó de manera aleatoria en los afloramientos de roca a lo largo

de la línea de costa. Se seleccionaron 16 muestras en las cuatro secciones,

tomando en cuenta el nivel de meteorización, fracturas y zonas de falla. La tabla

4 detalla la ubicación de las muestras seleccionadas en campo.

17

Tabla 4. Coordenadas de muestreo del área de estudio.

Sección N° Muestra Coordenadas

E N

S1

MB1

520691 9894534 MB2

MB3

MB4

S2

MB5

520264 9894574

MB6

MB7

MB8

MB9

S3

MB10

520142 9894531 MB11

MB12

MB13

S4

MB14

519083 9894202 MB15

MB16

3.3 Tercera Fase: Gabinete

3.3.1 Descripción macroscópica

La descripción macroscópica de las muestras se realizó en función de las

siguientes características: granulometría, color, grado de meteorización y

características mineralógicas. El color se describió empleando el folleto

Geological Rock-Color Chart de Munsell y el tamaño del grano se detalló basado

en la escala granulométrica de Wentworth.

3.3.2 Petrografía

3.3.2.1 Elaboración de láminas delgadas

La elaboración de las láminas delgadas se realizó empleando una muestra por

cada sección. Se utilizaron las muestras MB4, MB6, MB12 y MB14, ver Tabla 4.

18

3.3.2.2 Descripción Petrográfica

La descripción petrográfica de las muestras se realizó en función de propiedades

ópticas de los minerales, forma, color, extinción, birrefringencia, así como

también la descripción de su textura y estructura.

Se determinó la composición mineralógica modal ponderada y se empleó el

diagrama ternario de clasificación según Folk et al., 1970, para reconocer tipos

petrográficos de areniscas en función de la distribución cuarzo, feldespatos y

fragmentos líticos.

3.3.3 Análisis Estructural

La interpretación de los datos estructurales se realizó basado en el análisis

estadístico de discontinuidades, mediante la proyección estereográfica de fallas

en el Software Dips 5.1 (Roscience, 2004); y el análisis cinemático de fallas

mediante la representación de mecanismos focales en el Software FaultKin

(Allmendinger, 2017).

La proyección estereográfica de fallas y diaclasas en el hemisferio sur se basó

en la proyección plano-polo según Schmidt. La falsilla de Schmidt es equiareal y

conserva las distancias entre los datos, metodología que permite el manejo

estadístico de mayor cantidad de datos estructurales.

A partir de la proyección estereográfica y el análisis estadístico se obtuvieron los

diagramas de contorno que indican la dirección preferencial de las

discontinuidades basados en la concentración de los polos.

El análisis cinemático de fallas se basó en los modelos de Anderson (1951) para

la orientación de los ejes compresivos y distensivos, así como sus campos de

esfuerzos respectivos.

El análisis cinemático de los ejes de esfuerzo se basó en el modelo de Riedel

(1929), para interpretar los campos de esfuerzos y discontinuidades asociadas

a las estructuras Riedel (R, R’, PF, P) para la zona de estudio.

19

3.3.4 Elaboración de mapas

La información obtenida en campo de las diferentes secciones se detalló en

tablas de Excel para su respectiva interpretación estructural y representación, la

cual permitió la elaboración del Mapa Geológico – Estructural.

20

CAPÍTULO IV

RESULTADOS

4.1 Geología Local

La información obtenida en el trabajo de campo se recopiló en tablas, en las

cuales se describen las características geológicas y estructurales de cada

sección tales como: litología, mineralización y datos estructurales de fallas,

fracturas y diaclasas. A continuación se detalla cada sección con sus respectivas

características, su ubicación en el área de estudio (ver Figura 7) y las

coordenadas UTM en la tabla 5.

Tabla 5. Coordenadas de ubicación de las secciones.

Secciones Coordenadas

E N

Sección 1 520724 9894514

Sección 2 520516 9894575

Sección 3 519971 9894418

Sección 4 519244 9894177

21

4.1.1 Sección 1

La sección 1 es un afloramiento de roca con aproximadamente 25 metros de

altura y tiene una orientación E-W. Esta sección corresponde a rocas

sedimentarias fuertemente meteorizadas, descritas como una secuencia de

areniscas de grano grueso a fino, en estratos que van desde 12 cm hasta

aproximadamente 1,5 m. Ver Figura 8.

Los estratos decimétricos corresponden a areniscas limosas de color grisáceo y

las areniscas medias de tonalidad beige tienen interestratificación milimétrica de

arenas medias a finas. También se destaca la presencia de recristalización de

sulfato de calcio dihidratado (yeso), pátinas de azufre y estratos milimétricos de

lignito.

Figura 7. Mapa de ubicación de las secciones. Autor: Briones, M., (2020)

22

La primera sección tiene dos plegamientos notables en la plataforma de

abrasión, los cuales se encuentran fracturados (ver Figura 9). Se reconocen tres

tipos de discontinuidades representadas por el plano de estratificación S0 y dos

sistemas de diaclasas S1 y S2 en ambos plegamientos.

En la Sección 1 los tres sistemas de discontinuidades tienen orientaciones SW-

NE y buzamiento hacia el Oeste para el plano S0, NE-SW y buzamiento hacia el

Este para el plano S1 y NW-SE con buzamiento hacia el Este para el plano S2.

Ver Tabla 6.

Figura 8. Afloramiento de secuencia de areniscas de grano grueso a fino en la Sección 1.

23

Tabla 6. Tabla resumen de Sistemas de Diaclasas en la Sección 1.

En la sección 1 se observaron varias fallas normales e inversas con

orientaciones NW-SE y NE-SW representando una cinemática sinestral. Ver

Figura 10.

Sección 1 - Diaclasas

Ubicación

Plano

Elementos de yacencia

x y Direc Buz. Strike Buzamiento

520638 9894633

S0 357 267 12

S1 101 11 32

S2 217 127 32

Figura 9. Sinclinal en plataforma de abrasión ubicado en la Sección 1.

24

4.1.1.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 1

Muestra MB1

La muestra MB1 corresponde a una arenisca limosa con granos

subredondeados, coloración marrón oliva claro. En la roca se observa también

granos milimétricos de lignito. Ver Figura 11.

Figura 10. Falla normal sinestral en la sección 1.

Figura 11. Muestra MB1 seleccionada de la Sección 1.

25

Muestra MB2

La muestra MB2 consiste en arenisca de grano medio y subangulosos, color

amarillo grisáceo. En la descripción macroscópica se aprecia además laminación

milimétrica de lignito, recristalización de sulfato de calcio dihidratado (yeso) y

pátinas de azufre. Ver Figura 12.

Muestra MB3

La muestra MB3 es una arenisca de grano medio y redondeados, tonalidades

naranjas amarillento oscuro a marrón amarillento moderado; la roca posee

granos milimétricos de lignito y yeso recristalizado. Ver Figura 13.


Figura 13. Muestra MB3 seleccionada de la Sección

1.

26

Muestra MB4

La muestra MB4 corresponde a una arenisca media, con granos angulosos, color

gris oliva claro a marrón oliva claro, presencia de pátinas de azufre y laminación

milimétrica de lignito. Ver Figura 14.

Columna Litológica de la Sección 1

La Sección 1 corresponde a un afloramiento de rocas de aproximadamente 25

metros de altura descritas como una secuencia de areniscas de grano grueso a

fino, las cuales se detallan en la siguiente columna litológica. Ver Figura 15.


27

Figura 15. Columna litológica de la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

28

4.1.2 Sección 2 La sección 2 tiene una orientación NE-SW, con un talud de 36 metros de altura

aproximadamente. En esta sección afloran rocas sedimentarias fuertemente

meteorizadas con alternancia de estratos con espesores subcentimétricos a

decimétricos de areniscas de grano grueso a medio. Ver Figura 16.

Estratos subcentimétricos de arenisca gruesa, estratos decimétricos de

areniscas medias limosas de coloración grisáceo oscuro, estratos decimétricos

de lutita de tonalidades grisáceo oscuro y estratos métricos de arenisca media

en forma masiva de color beige con presencia de estratos milimétricos de lignito

y pátinas de azufre.

En la Sección 2, los 3 sistemas de discontinuidades, S0, S1 y S2 poseen

orientación SW-NE con buzamiento hacia el Oeste. Ver Tabla 7.

Figura 16. Areniscas de grano grueso a medio; alternancia de estratos con espesores subcentimétricos a decimétricos en la Sección 2.

29



Ubicación

Plano



520330 9894569

S0 334 244 76

S1 322 232 68

S2 323 233 76

En la sección 2 se evidencian fallas normales e inversas con orientaciones NW-

SE y NE-SW mostrando una cinemática dextral, además de fallas oblicuas al

plano del talud. Ver Figura 17.

Figura 17. Fallas planares oblicuas al Talud - Falla en cuña (líneas segmentadas) en la Sección 2.

30

4.1.2.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 2.

Muestra MB5

En la muestra MB5 se observa una arenisca limosa de granos finos

subredondeados, con tonalidades amarillo oscuro a gris oliva claro. En las

fracturas de la roca se aprecia recristalización de sulfato de calcio dihidratado

(yeso). Ver Figura 18.

Muestra MB6

La muestra MB6 corresponde a una lutita silicificada de granos muy angulosos,

color gris oscuro amarillento. La roca posee pátinas de azufre, granos

milimétricos de lignito y yeso recristalizado. Ver Figura 19.



31

Muestra MB7

La muestra MB7 es una arenisca media a fina fuertemente meteorizada con

granos subangulosos, coloración marrón amarillento oscuro, presencia de

granos milimétricos de lignito, pátinas de azufre y cristales aciculares de yeso.

Ver Figura 20.

Muestra MB8

La muestra MB8, se describe como arenisca media con granos muy angulosos,

y tonalidades amarillo oscuro a gris oliva claro. La muestra posee recristalización

de sulfato de calcio hidratado (yeso) y dendritas de manganeso. Ver Figura 21.



32

Muestra MB9

La muestra MB9 corresponde a una arenisca masiva fina a media algo

meteorizada con granos muy angulosos y color gris oliva claro. La roca presenta

cristales aciculares de yeso. Ver Figura 22.


La Sección 2 es un afloramiento de rocas de 36 metros de altura compuesta por

areniscas de grano grueso a medio, estratos con espesores subcentimétricos a

decimétricos, representados en la siguiente columna litológica. Ver Figura 23.


33


34

4.1.3 Sección 3

La sección 3 posee una orientación NE-SW con un talud de 27 metros de altura

aproximadamente. Se observa una secuencia de rocas sedimentarias, estratos

de areniscas de grano grueso a fino con espesores centimétricos a decimétricos.

Ver Figura 24.

En su base se observan estratos centimétricos de arenisca gruesa masiva con

tonalidades beige y grisáceo oscuro, además de estratos decimétricos de

arenisca media de color grisáceo oscuro. En la misma sección se aprecian

pátinas de azufre y pátinas de oxidación, indicador de zonas de intemperismo.

En esta sección se evidenciaron diversos tipos de discontinuidades tales como

un plegamiento de baja amplitud, plano de estratificación S0 y dos sistemas

ortogonales S1 y S2 con una frecuencia de ≤ 43 centímetros en promedio. Ver

Figura 25.

Figura 24. Secuencia de areniscas de grano grueso a fino en estratos con espesores centimétricos a decimétricos en la Sección 3.

35

Los 3 sistemas de discontinuidades presentan orientaciones NE-SW y

buzamiento hacia al Este para el plano S0, NW-SE con buzamiento hacia el Este

para el plano S1 y SW-NE y buzamiento hacia el Oeste para el plano S2. Además

de orientaciones NW-SW y buzamiento hacia el Este para S0, E-W con

buzamiento hacia el Oeste para S1, SW-NE y N-S con buzamiento al Oeste para

S2. Ver Tabla 8.



Ubicación Plano



520224 9894553

S0 107 17 23

S1 182 92 88

S2 280 190 60

520224 9894553

S0 92 2 24

S1 183 93 86

S2 274 184 64

520149 9894532

S0 108 18 16

S1 41 319 82

S2 317 227 60

520140 989426

S0 121 31 22

S1 39 321 86

S2 336 246 84

Figura 25. Plano de estratificación S0 (líneas negras), sistema S1 (líneas amarillas), sistema S2 (líneas celestes) y flancos del Plegamiento de baja

amplitud (flechas rojas) en la Sección 3.

36

En la sección 3 se observaron fallas normales e inversas con orientaciones NW-

SE y NE-SW mostrando una cinemática dextral y sinestral. Ver Figura 26.

4.1.3.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 3

Muestra MB10

La muestra MB10 constituye una arenisca masiva fina a media levemente

meteorizada con granos subredondeados, tonalidades naranjas pálido a naranja

grisáceo. Ver Figura 27.

Figura 26. Fallas normales (líneas amarillas) y falla inversa (línea negra) en la Sección 3.


NE SW

37

Muestra MB11

La muestra MB11 corresponde a una arenisca fina a media levemente

meteorizada de granos muy angulosos, color amarillo verdoso pálido. La roca

posee cristales aciculares de yeso y laminación milimétrica de lignito. Ver Figura

28.

Muestra MB12

La muestra MB12 es una arenisca fina a media con intercalaciones de estratos

centimétricos a decimétricos de granos muy angulosos y coloración gris oliva

claro a aceituna pálida. La muestra presenta laminación centimétrica de lignito y

fibras de recristalización de yeso. Ver Figura 29.



38

Muestra MB13

La muestra MB13 se describe como arenisca fina a media fuertemente

meteorizada con granos muy angulosos y color gris amarillo. En la descripción

macroscópica se aprecian además pátinas de azufre, fibras de recristalización

de yeso y pátinas de oxidación indicativo de zonas de intemperismo. Ver Figura

30.


La Sección 3 se describe como un talud de 27 metros de altura compuesto por

areniscas de grano grueso a fino y estratos con espesores centimétricos a

decimétricos. La columna litológica se detalla a continuación. Ver Figura 31.


39

qas


40

4.1.4 Sección 4

La sección 4 posee una orientación E-W con un talud de aproximadamente 55

metros de altura. Esta sección se describe como areniscas de grano fino a

grueso fuertemente meteorizadas con alternancia de estratos de espesores

decimétricos a métricos. Ver Figura 32.

Está compuesta por estratos centimétricos de arenisca gruesa masiva y estratos

métricos de arenisca gruesa masiva levemente meteorizada de coloración beige.

También se destaca la presencia de estratos milimétricos de lignito y

conglomerado basal.

En la sección 4 se observan fallas normales e inversas con orientaciones NW-

SE y NE-SW, además de fallas oblicuas al plano del talud. Ver Figura 33.

Figura 32. Secuencia de areniscas de grano grueso a medio en estratos con espesores decimétricos a métricos en la Sección 4.

41

Figura 33. Fallas normales (líneas amarillas) y fallas inversas (líneas negras) en la Sección 4.

42

4.1.4.1 Descripción macroscópica de muestras en la Sección 4.

Muestra MB14

La muestra MB14 consiste en una arenisca masiva fina a media de granos

redondeados de baja esfericidad y color amarillo grisáceo. La muestra posee

cristales aciculares de yeso y granos milimétricos de lignito. Ver Figura 34.

Muestra MB15

La muestra MB15 se describe como arenisca fina a media de granos muy

angulosos y coloración amarillo grisáceo, la roca presenta fibras de

recristalización de sulfato de calcio dihidratado (yeso), granos milimétricos de

lignito y pátinas de oxidación. Ver Figura 35.


43

Muestra MB16

La muestra MB16 es una arenisca masiva fina con granos subredondeados y

tonalidades amarillo oscuro a gris oliva claro. En descripción macroscópica se

aprecian además granos milimétricos de lignito y cristales aciculares de yeso.

Ver Figura 36.



44


La Sección 4 corresponde a un afloramiento de roca de 55 metros de altura

compuesto por areniscas de grano grueso a medio con una alternancia de

estratos de espesores decimétricos a métricos, los cuales se detallan en la

siguiente columna litológica. Ver Figura 37.


m

45

4.2 Descripción petrográfica

La descripción petrográfica se realizó en función de propiedades ópticas de los

minerales, para lo cual se emplearon las muestras MB4 de la Sección 1, MB6 de

la Sección 2, MB12 de la Sección 3 y MB14 de la Sección 4. Las mismas que se

detallan a continuación.

4.2.1 Muestra MB4

En la sección delgada se identifican cuarzo monocristalino y policristalino, micas

blancas, feldespatos, fragmentos líticos y trazas de minerales opacos .Ver Figura

38.

La textura es detrítica con minerales de granulometría entre arena muy fina a

fina y aproximadamente 7% de matriz de naturaleza microcristalina.

El cuarzo se presenta como cristales alotriomorfos y extinción ondulante. Los

feldespatos se observan en menor porcentaje así como cristales alotriomorfos

de birrefringencia baja, usualmente de color gris.

La composición mineralógica modal estimada es: cuarzo 75%, micas 5%,

feldespatos 5%, fragmentos líticos 5% y opacos 10%.

Según el diagrama ternario de clasificación de Folk (1970), la roca corresponde

a una sublitoarenita. Ver Figura 42.

Qm

F

Lt

Op

Figura 38. Fotografía en Nicoles Cruzados (Izq.) y Nicoles Paralelo (Der) de la muestra MB4.

46

4.2.2 Muestra MB6

Petrográficamente se observa cuarzo monocristalino, biotita, muscovita, sericita,

feldespatos y trazas de minerales opacos además de bioclastos. Ver Figura 39.

La textura es detrítica con minerales de granulometría de arena muy fina, matriz

microcristalina de cuarzo y sericita.

El cuarzo monocristalino predomina con cristales alotriomorfos y extinción

ondulante. Los feldespatos son escasos, alotriomorfos a hipidiomorfos y relieve

bajo, en algunos casos alterados a sericita.

El porcentaje estimado de los componentes esenciales de la arenisca es: cuarzo

60%, sericita 15%, biotita 5%, muscovita 5%, feldespatos 5% y opacos 10%.


a una subfeldarenita. Ver Figura 42.

4.2.3 Muestra MB12

En descripción petrográfica se identifica cuarzo monocristalino, feldespatos,

biotita, muscovita, sericita y trazas de minerales opacos, además de bioclastos.

Ver Figura 40.

Bio Ms

Qm

Ser


47

La textura es detrítica, con minerales de granulometría entre arena muy fina a

fina y aproximadamente 15% de matriz microcristalina de sericita.

El cuarzo monocristalino se observa como cristales alotriomorfos y extinción

ondulante. La biotita es hipidiomorfa, de fuerte birrefringencia y extinción recta.

También se observa muscovita de cristales hipidiomorfos, extinción recta y fuerte

birrefringencia.

Los valores promedio de los componentes se estima en: cuarzo 75%,

feldespatos 5%, biotita 5%, muscovita 5%, sericita 5% y opacos 5%.



4.2.4 Muestra MB14

Petrográficamente se observa cuarzo monocristalino y policristalino, biotita,

muscovita, feldespatos, fragmentos líticos y trazas de minerales opacos. Ver

Figura 41.

La textura es detrítica con minerales de granulometría entre arena muy fina a

fina y aproximadamente 5% de matriz microcristalina.

El cuarzo se observa en mayor porcentaje, con cristales alotriomorfos y extinción

ondulante, birrefringencia de primer orden y color gris a blanco amarillento. Los

Bioclasto

Ser

Qz

Ser

Lt


48

feldespatos son escasos, de carácter alotriomorfo a hipidiomorfo, de

birrefringencia baja y relieve bajo.

La composición mineralógica modal se estima en cuarzo 70%, biotita 5%,

muscovita 5%, feldespatos 10%, fragmentos líticos 5% y opacos 5%.



Qm

Bio

Ms Lt


Figura 42. Diagrama de clasificación de areniscas propuesto por Folk et al., 1970 Autor: Briones, M., (2020)

49

4.3 Análisis estructural

4.3.1 Análisis Estadístico

El análisis estadístico determinó la mayor concentración de datos estructurales

y la dirección preferencial de fallas normales, inversas y transcurrentes,

mediante la proyección estereográfica de los datos obtenidos en las diferentes

secciones.

4.3.1.1 Sección 1

El valor de concentración de datos en la Sección 1 para las fallas normales es

17.56% (ver Figura 43), fallas inversas 12.47% (ver Figura 45) y falla

transcurrente 99.20%, ver Figura 47.

Las direcciones preferenciales calculadas paras las fallas normales es

N86°/71°E (ver Figura 44), fallas inversas N272°/60°W (ver Figura 46) y falla

transcurrente N228°/85°W, ver Figura 48.

Figura 43.Distribución porcentual de datos para Fallas Normales en la Sección 1 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020)

50

Figura 44. Dirección preferencial para Fallas Normales en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

Figura 45. Distribución porcentual de datos para Fallas Inversas en la Sección 1 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020)

51

Figura 46. Dirección preferencial para Fallas Inversas en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

Figura 47. Distribución porcentual de datos para Falla Transcurrente en la Sección 1 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020)

52

4.3.1.2 Sección 2

La distribución porcentual de datos en la Sección 2 para las fallas normales es

9.25% (ver Figura 49) y fallas inversas 48.55%, ver Figura 51.

Las direcciones preferenciales obtenidas paras las fallas normales es

N250°/53°W (ver Figura 50) y fallas inversas N240°/57°W, ver Figura 52.

Figura 48. Dirección preferencial para Falla Transcurrente en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

Figura 49. Distribución porcentual de datos para Fallas Normales en la Sección 2 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020)

53



54

4.3.1.3 Sección 3

El valor de concentración de datos en la Sección 3 para las fallas normales es

23.68% (ver Figura 53), fallas inversas 33.11% (ver Figura 55) y falla

transcurrente 64.56%, ver Figura 57.

Las direcciones preferenciales calculadas paras las fallas normales es

N50°/84°E (ver Figura 54), fallas inversas N123°/51°E (ver Figura 56) y falla

transcurrente N186°/84°W, ver Figura 58.

Figura 52. Dirección preferencial para Fallas Inversas en la Sección 2. Autor: Briones, M., (2020)


55



56


Figura 57. Distribución porcentual de datos para Fallas Transcurrentes en la Sección 3 según Fisher. Autor: Briones, M., (2020)

57

4.3.1.4 Sección 4

La distribución porcentual de datos en la Sección 4 para las fallas normales es

19.98% (ver Figura 59) y fallas inversas 33.52%, ver Figura 61.

Las direcciones preferenciales obtenidas paras las fallas normales es

N274°/45°W, ver Figura 60.

Figura 58. Dirección preferencial para Fallas Transcurrentes en la Sección 3. Autor: Briones, M., (2020)


58



59

4.3.2 Análisis cinemático

El análisis cinemático, se realizó empleando el software FaultKin (Allmendinger,

2013) para determinar los campos de esfuerzos compresivos y distensivos con

sus respectivos ejes de esfuerzos.

Se graficaron los datos estructurales de fallas normales, inversas y

transcurrentes independientemente para cada sección, con un total de 123 datos

de discontinuidades.

4.3.2.1 Sección 1

Las Fallas Normales en la Sección 1, tienen orientación preferencial N-S ± 10° y

buzamiento con dirección E-NE (ver Figura 62a y 62c); además de, fallas con

orientación N-S y dirección de buzamiento hacía el Oeste, ver Figura 62b.

Sección 1

Fallas Normales

σ1

σ2 σ3

b.

N178°/48°W N351°/38°E

σ1

σ2 σ3

c.

N356°/71°E

a.

σ3

σ2

σ1

Figura 62. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Fallas Normales en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

60

Los campos de esfuerzos de las Fallas Normales en la Sección 1, están

representados por los ejes de esfuerzos Sigma 1 (σ1), Sigma 2 (σ2) y Sigma 3

(σ3). Las orientaciones del campo de esfuerzo compresivo y distensivo están

dados por la orientación de los ejes σ1 y σ3 respectivamente. Ver Tabla 9.

Tabla 9. Orientación de ejes de esfuerzos σ1 y σ3 para Fallas Normales en la Sección 1.

Figura Orientación σ1 σ3

56a N356°/71°E N266° N86°

56b N178°/48°W N158° N61°

56c N351°/38°E N343° N227°

Las Fallas Inversas en la Sección 1, tienen orientación preferencial N-S ± 20° y

buzamiento con dirección Oeste, ver Figura 63.

Sección 1 Fallas Inversas

N164°/72°W

σ3

σ2

σ1

b.

N202°/48°W

σ3

σ2

σ1

c.

N182°/60°W

a.

σ1

σ2

σ3

Figura 63. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Fallas Inversas en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

61

Los campos de esfuerzos de las Fallas Inversas en la Sección 1, están

representados por la orientación de los ejes de esfuerzos σ1 (compresivo) y σ3

(distensivo). Ver Tabla 10.

Tabla 10. Orientación de ejes de esfuerzos σ1 y σ3 para Fallas Inversas en la Sección 1.


57a N182°/60°W N272° N92°

57b N164°/72°W N243° N94°

57c N202°/48°W N288° N161°

Los ejes de esfuerzos σ1 (compresivo) y σ3 (distensivo) para fallamiento

transcurrente están orientados N93° y N3° respectivamente, ver Figura 64.

4.3.2.2 Sección 2

Las Fallas Normales en la Sección 2 presentan tres grupos de discontinuidades.

Un grupo de discontinuidades poseen orientación NW-SE y buzamiento con

Sección 1 Falla Transcurrente

N138°/85°E

σ1 σ2

σ3

Figura 64. Campos de esfuerzos de Falla Transcurrente en la Sección 1. Autor: Briones, M., (2020)

62

dirección Oeste (ver Figura 65a), los grupos restantes tienen orientación NE-SW

y N-S con dirección de buzamiento al Este, ver Figura 65b y 65c.

Los campos de esfuerzos de las Fallas Normales en la Sección 2, están





59a N340°/53°W N250° N70°

59b N43°/52°E N335° N130°

59c N1°/39°E N341° N226°

N43°/52°E

σ3

σ1

σ2

b. c.

σ1

σ2 σ3

N1°/39°E

Sección 2 Fallas Normales

N340°/53°W

a.

σ1

σ3

σ2


63

La Falla Inversa en la Sección 2, posee orientación NW-SE y buzamiento con

dirección Oeste.

Los ejes de esfuerzos σ1 (compresivo) y σ3 (distensivo) para fallamiento inverso

están orientados N60° y N240° respectivamente. Ver Figura 66.

4.3.2.3 Sección 3

Las Fallas Normales en la Sección 2 presentan cuatro grupos de

discontinuidades. Un grupo de discontinuidades poseen orientación NW-SE y

buzamiento con dirección Este (ver Figura 67a), otro grupo tiene orientación NE-

SW con dirección de buzamiento Este (ver Figura 67b), otro grupo presenta

orientación E-W y buzamiento con dirección Sur (ver Figura 67c) y un último

grupo posee orientación N-S con dirección de buzamiento Oeste. Ver Figura 67d.

Sección 2 Falla Inversa

N330°/57°W

σ2

σ3

σ1

Figura 66. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Falla Inversa en la Sección 2. Autor: Briones, M., (2020)

64

Los campos de esfuerzos de las Fallas Normales en la Sección 3 están





61a N320°/84°E N230° N50°

61b N12°/42°E N4° N256°

61c N91°/46°W N92° N272°

61d N182°/58°W N92° N272°

N12°/42°E

b.

σ2

σ3

σ1

Sección 3 Fallas Normales

N91°/46°W

c.

σ1

σ3

σ2

N320°/84°E

a.

σ1

σ3 σ2

N182°/58°W

d.

σ2

σ1 σ3


65

Las Fallas Inversas en la Sección 3 tienen orientación preferencial NE-SW y

buzamiento con dirección Este (ver Figura 68b y 68c), además de fallas con

orientación NW-SE y dirección de buzamiento Este. Ver Figura 68a.

Los campos de esfuerzos de las Fallas Inversas en la Sección 3 están





62a N213°/51°E N303° N123°

62b N35°/58°E N112° N347°

62c N32°/47°E N125° N248°

b.

σ3

σ2

σ1

N35°/58°E

Sección 3

Fallas Inversas

c.

σ2

σ3

σ1

N32°/47°E N123°/51°E

a.

σ1

σ2

σ3


66

Las Fallas Transcurrentes en la Sección 3 poseen orientación preferencial

tentativamente E-W y buzamiento con dirección S-W (ver Figura 69b y 69c),

además de fallas con orientación NW-SE y dirección de buzamiento Este. Ver

Figura 69a.

Los campos de esfuerzos de las Fallas Transcurrentes en la Sección 3 están



Tabla 14. Orientación de ejes de esfuerzos σ1 y σ3 para Fallas Transcurrentes en la Sección 3.


63a N284°/70°E N149° N242°

63b N95°/82°W N320° N51°

63c N99°/86°W N54° N324°

a.

N284°/70°E

σ2

σ3

σ1

σ2

σ3

σ1

b.

N95°/82°W

σ1

σ3

σ2

c.

N99°/86°W

Sección 3 Fallas Transcurrentes

Figura 69. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Fallas Transcurrentes en la Sección 3. Autor: Briones, M., (2020)

67

4.3.2.4 Sección 4

La Falla Normal en la Sección 4 tiene orientación tentativamente N-S y

buzamiento con dirección Oeste.

Los ejes de esfuerzos σ1 (compresivo) y σ3 (distensivo) para fallamiento normal

están orientados N270° y N274° respectivamente. Ver Figura 70.

Las Fallas Inversas en la Sección 4 presentan tres grupos de discontinuidades.

Uno de los grupos de discontinuidades posee orientación tentativamente N-S y

buzamiento con dirección Oeste (ver Figura 71a), otro grupo tiene orientación

NW-SE y dirección de buzamiento Este (ver Figura 71b), y un último grupo posee

orientación SW-NE con dirección de buzamiento Oeste. Ver Figura 71c.

Sección 4 Falla Normal

N184°/45°W

σ1

σ2

σ3

Figura 70. Orientaciones preferenciales y campos de esfuerzos de Falla Normal en la Sección 4. Autor: Briones, M., (2020)

68

Los campos de esfuerzos de las Fallas Inversas en la Sección 4 están





65a N185°/88°W N275° N95°

65b N302°/68°E N32° N212°

65c N195°/52°W N285° N105°

Sección 4

Fallas Inversas

N185°/88°W

a.

σ1 σ3

σ2

N302°/68°E

b.

σ1 σ2

σ3

N195°/52°W

c.

σ2

σ1

σ3


69

4.3.3 Interpretación de resultados estructurales

El 77.24% de discontinuidades corresponden a fallas de tipo normal con

componente transcurrente, lo cual, según el Modelo de Esfuerzos de Anderson

el régimen tectónico para el área de estudio correspondería a Sistemas

Distensivos asociados a fallamiento transcurrente.

Las orientaciones del eje de esfuerzo principal (σ1) para el área de estudio está

orientado tentativamente en dirección NW-SE, sugiriendo campos de esfuerzos

compresivos en la misma dirección, mientras las orientaciones del eje de

esfuerzo menor (σ3) sugieren campos de esfuerzos distensivos en las

direcciones NE-SW y NW-SE.

Según el modelo de Riedel la orientación del campo de esfuerzos para

fallamiento con componente transcurrente y según el Modelo Geodinámico en

función de la orientación de la convergencia de placas Nazca – Sudamericana

(E-W±10º), el eje de esfuerzo σ1 obtenido para el área de estudio está asociado

al campo compresivo relativo a la zona de subducción.

El eje de esfuerzo σ3 para lo anteriormente citado corresponde al régimen

distensivo del área de estudio representadas por su fallamiento normal.

La orientación preferencial de las discontinuidades existentes en el área de

estudio corresponde tentativamente a las roturas propuestas en el modelo de

Riedel. Ver Figura 72.

70

Fig

ura

72. M

apa e

str

uctu

ral y m

ecanis

mos f

ocale

s d

el áre

a d

e e

stu

dio

. A

uto

r: B

rio

nes, M

., (

202

0)

71

CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

- El reconocimiento del área de estudio permitió seleccionar cuatro

afloramientos denominados como Sección 1, Sección 2, Sección 3 y

Sección 4, con una distancia aproximadamente de 300 metros para cada

sección.

- Las orientaciones de las secciones seleccionadas fueron para las

secciones 1 y 4 dirección E-W y en las secciones 2 y 3 dirección NE-SW.

- Para cada sección se determinó macroscópicamente una secuencia de

areniscas de grano muy fino a grueso en estratos milimétricos a métricos,

con tonalidades entre beige y gris oscuro, también se destaca la presencia

de pátinas de oxidación, pátinas de azufre, granos milimétricos de lignito

y pirolusita (dendritas de manganeso).

- En el análisis petrográfico mediante el diagrama ternario de Folk (1970)

se clasificó a las muestras MB6, MB12, MB14 como subfeldarenita por su

contenido de relación de cuarzo > feldespatos > líticos y la muestra MB4

como una sublitoarenita por su contenido de relación de cuarzo > líticos >

feldespatos.

- El análisis cinemático de los datos estructurales, concernientes al área de

estudio sugiere que el área de estudio estuvo sometida a esfuerzos

compresivos de orientaciones W-E, NW-SE y SW-NE relativos a los

procesos subductivos con influencia del Sistema Transcurrente Dextral.

72

- Los datos estructurales de cada sección según su distribución estadística

y orientación, sugieren que el área de estudio estuvo sometida a campos

de esfuerzo compresivos de dirección W-E, SW-NE y NW-SE, así como

también a campos de esfuerzo distensivo en dirección W-E, SW-NE, NW-

SE. La orientación de esfuerzos distensivos y compresivos en la misma

dirección son indicativos de intermitencia en los procesos tectónicos,

dando lugar a estructuras distensivas en campos de esfuerzos

compresivos.

- Las discontinuidades presentes en el área de estudio contienen

componentes cinemáticos de carácter transcurrente derivados del

Sistema Transcurrente Dextral. El Modelo de Riedel (1929) se ajusta para

explicar la ubicación de los ejes y campos de esfuerzo para el área de

estudio.

5.2 RECOMENDACIONES

Debido al régimen tectónico estructural de la costa ecuatoriana y para entender

de mejor manera el contexto geológico de la provincia de Manabí se sugiere:

- Extender la interpretación tectónica a toda la costa de Manabí y sus

posibles implicaciones en el contexto de sismicidad y evaluación de

riesgos por fenómenos geológicos.

- Realizar la estratigrafía y petrotectónica de la Fm. San Mateo en los

afloramientos de roca del Sector Punta Jome.

- Realizar estudios de estabilidad orientados a fortalecer la prevención de

riesgos por asentamientos urbano y/o rurales en sectores de alta

vulnerabilidad sísmica.

73

REFERENCIAS

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https://es.climate-data.org/america-del-sur/ecuador/provincia-de-manabi/san-mateo-180630/

76

ANEXOS

77

ANEXO DE FIGURAS

78

Anexo de Figura 1. Secuencia de arenisca de grano fino a grueso en la Sección 1.

Anexo de Figura 2. Estrías de Falla mostrando una cinemática sinestral en la Sección 1.

79

Anexo de Figura 3. Sistema de diaclasas en plataforma de abrasión en la Sección 1.

Anexo de Figura 4. Fallas normales (líneas amarillas) en la Sección 1.

80

Anexo de Figura 5. Fallas normales (líneas amarillas) y falla inversa (línea negra) en la Sección 2.

Anexo de Figura 6. Estrías de Falla y steps indicando una cinemática dextral en la Sección 2.

81

Anexo de Figura 7. Zona de fallamiento con presencia de estrías en la Sección 3.

Anexo de Figura 8. Sistema de diaclasas en la Sección 3.

82

Anexo de Figura 9. Estrías de Falla mostrando una cinemática sinestral en la Sección 3.

Anexo de Figura 10. Falla normal en la Sección 4.

83

ANEXO DE TABLAS

84

Anexo de Tabla 1. Resumen de datos estructurales Sección 1.

SECCIÓN 1

Puntos de observación

Ubicación

Descripción

Elementos de yacencia de fallas

x y Direc Buz.

Strike Buza-

miento Rake

Plunge direction

Cine-matica

MB-01

520698 9894527

Afloramiento de rocas sedimentarias fuertemente meteorizadas, con una

secuencia de areniscas de grano grueso a fino, en estratos que van

desde pocos centímetros (12-15cm) hasta ≈ 1,5m. Zona altamente fallada. Presencia de fracturas con relleno de

minerales evaporíticos, patinas de azufre y estratos milimétricos de

lignito.

90 0 74 Nx

MB-02 289 199 68 Ix

MB-03 59 329 68 Nx

MB-04 520170 9894527 268 178 48 50° 310° Nx

MB-05 520660 9894541 292 202 54 Nx

MB-06

520675 9894531

42 312 62 Ix

MB-07 88 358 60 Nx

MB-08 82 352 72 Nx

MB-09 127 37 46 Nx

MB-10 520653 9894539 254 164 72 76° 250° Ix

MB-11 520656 9894538 292 202 48 85° 302° Ix

MB-12

520653 9894542

81 351 66 Nx

MB-13 86 356 54 Nx

MB-14 281 191 66 Nx

MB-15 67 337 80 Ix

MB-16 110 20 68 Ix

MB-17 91 1 68 Nx

MB-18 98 8 74 Nx

MB-19

520645 9894547

72 342 88 Nx

MB-20 278 188 64 Nx

MB-21 95 5 76 Nx

85

MB-22 285 195 62 Nx

MB-23 520621 9894550

81 351 76 Nx

MB-24 64 334 82 Nx

MB-25 520522 9894566 310 220 43 Nx

MB-26 520590 9894587 18 288 89 Ix

MB-27 520643 9894537 118 28 90 Nx

MB-28 520694 9894527 140 50 79 Ix

MB-29 520748 9894486 344 254 62 Nx

MB-30 520750 9894487 52 322 72 Nx

MB-31 520656 9894540 81 351 38 40° 14° Nx

MB-32 520632 9894541 230 140 82 0° 0° Sx

MB-33 520724 9894514 357 267 52 Nx

MB-34 520717 9894520

21 291 56 Nx

MB-35 335 245 89 Nx

MB-36 520698 9894528

77 347 89 Nx

MB-37 82 352 73 Nx

MB-38 520135 9894516 46 316 65 Nx

MB-39 520105 9894504 4 356 89 Ix

86


SECCIÓN 2


Ubicación

Descripción


x y Direc Buz. Strike Buza-

miento Rake

Plunge direction

Cinemática

MB-01 520516 9894575

Afloramiento con alternancia de estratos subcentimétricos a

centimétricos, de areniscas de grano grueso a medio. Estratos

subcentimétricos de arenisca gruesa, estratos decimétricos de areniscas

medias limosas con tonalidades gris-oscuro; estratos decimétricos de lutita

de tonalidades gris-oscuro, fuertemente meteorizadas. Presencia

de capas milimétricas de lignito y patinas de azufre.

80 350 40 Nx

MB-02 249 159 52 Nx

MB-03 520493 9894569 296 206 84 Nx

MB-04 520473 9894564 97 7 57 Nx

MB-05 520442 9894574 62 332 68 Nx

MB-06 520437 9894574 301 211 79 Nx

MB-07 520416 9894574

82 352 46 Nx

MB-08 81 351 78 Nx

MB-09

520411 9894569

300 210 66 Nx

MB-10 248 158 52 Nx

MB-11 259 169 52 Nx

MB-12 520424 9894564 295 205 70 Nx

MB-13 520390 9894573 242 152 60 Ix

MB-14 520381 9894578 80 350 69 Nx

MB-15 520368 9894564 60 330 82 Nx

MB-16 520378 9894561 36 306 88 Nx

MB-17 520359 9894565 301 211 48 Nx

MB-18 520331 9894567 104 14 48 Nx

MB-19

520327 9894568

298 208 86 Nx

MB-20 297 207 46 Nx

MB-21 349 259 63 Nx

MB-22 520323 9894571 275 185 44 Nx

MB-23 520320 9894570 37 307 50 Nx

87

MB-24 520319 9894568 27 297 82 Nx

MB-25 520309 9894566 237 147 57 Ix

MB-26 520308 9894566 266 176 62 Nx

MB-27 520304 9894565 51 321 69 Ix

MB-28 520299 9894566

244 154 60 Nx

MB-29 292 202 49 Nx

MB-30 520359 9894566 133 43 52 86° 124° Nx

MB-31 520300 9894565 80 350 58 Nx

MB-32 520295 9894562 91 1 39 22° 142° Nx-Dx

MB-33 520292 9894569 56 326 62 Nx

MB-34 520283 9894569 253 163 86 Nx

MB-35 520281 9894568 64 334 44 Nx

MB-36 520520 9894570 333 243 18 Nx

MB-37 520324 9894570 273 183 42 Ix

88


SECCIÓN 3


Ubicación

Descripción


x y Direc Buz. Strike Buza-

miento Rake

Plunge direction

Cinemática

MB-01 520267 9894567

Afloramiento con alternancia de estratos decimétricos a centimétricos. En su base estratos centimétricos de

arenisca gruesa masiva con tonalidades beige y gris-oscuro,

estratos decimétricos de arenisca media de tonalidades gris-oscuro. Presencia de relleno de minerales

evaporíticos en las fracturas, patinas de oxidación y patinas de azufre

interestratificados.

232 142 79 Ix

MB-02 520264 9894565 244 154 79 Nx

MB-03 520261 9894561 102 12 42 52° 140° Nx-Dx

MB-04 520253 9894556 14 284 70 08° 292° Dx

MB-05 520242 9894549 185 95 82 04° 89° Dx

MB-06 520238 9894552 254 164 56 Nx

MB-07 520237 9894553 221 131 72 Nx

MB-08 520212 9894539 181 91 46 74° 172° Nx-Sx

MB-09 520207 9894537 70 340 42 Nx

MB-10 520189 9894536 264 174 52 Nx

MB-11 520191 9894530 51 321 89 Nx

MB-12 520186 9894533

253 163 52 Nx

MB-13 272 182 58 Nx-Dx

MB-14 520177 9894535 227 137 42 Nx

MB-15 520169 9894533

60 330 62 Nx

MB-16 49 319 82 Nx

MB-17 520162 9894525

124 34 82 Ix

MB-18 121 31 82 Nx

MB-19 520154 9894529

52 322 84 Nx

MB-20 189 99 86 0° 116° Sx

MB-21 520140 9894526 166 76 66 Ix

MB-22 520138 9894527 125 35 58 72° 114° Ix

MB-23 520139 9894529 122 32 47 94° 114° Ix

89



Descripción


Direc Buz. Strike Buza-

miento Cinemática

MB-01

Afloramiento con alternancia de estratos decimétricos a métricos, de areniscas de

grano grueso a medio, estratos milimétricos de lignito, estratos

centimétricos de arenisca gruesa masiva y estratos métricos de arenisca gruesa

masiva algo meteorizada con tonalidades beige.

95 185 88 Ix

MB-02 32 302 68 Ix

MB-03 45 315 62 Nx

MB-04 304 214 42 Nx

MB-05 285 195 54 Nx

MB-06 265 175 32

Falla en cuña MB-07 119 29 70

MB-08 295 205 70

MB-09 252 162 52 Nx

MB-10 216 126 78 Nx

MB-11 281 191 62 Falla en cuña

MB-12 285 195 52 Ix

MB-13 231 141 68 Falla en cuña

anÁlisis estructural de los afloramientos de roca, …

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