la geologÍa, evoluciÓn geomorfolÓgica y geodinÁmica externa...

725Revista de la Asociación Geológica Argentina 65(4): 725-747 (2009)

INTRODUCCIÓN

El santuario histórico de Machupicchu(32.592 hectáreas) es un conjunto naturaly cultural de primer orden clasificado enel inventario mundial de la UNESCO in-cluye la ciudad inca del mismo nombre.Este santuario está localizado en plena Cor-dillera Oriental del sur del Perú, con ne-vados que superan los 6.000 m como elSalcantay. Sin embargo, la ciudad inca deMachupicchu está situada a 2.450 m s.n.m.mostrando el verdor típico de selva. Este

contraste se debe a que el río Urubambacorta la cordillera y forma un cañón don-de el río cruza el santuario, entre 2.450 y1.800 m s.n.m. lo que permitió el desarro-llo de un paisaje impresionante, caracteri-zado por laderas empinadas a muy empi-nadas, a veces verticales, en montañasagrestes, como las que rodean a la ciudadinca. A esto se suma la geología y geomor-fología con rocas graníticas fracturadas ybloques de granitos apilados formando"caos graníticos", que ofrecen al paisajeun contexto asombroso y único. Este lu-

gar, tan hermoso y a la vez tan abrupto,fue escogido por los incas para construirla gran ciudad de Machupicchu.El santuario y la ciudad inca, se ubican enel distrito de Machupicchu, provincia deUrubamba y departamento o región deCusco. La única vía de acceso directa des-de Cusco a la ciudad inca de Machupicchues la línea férrea que recorre una distan-cia de 112 km. También se puede llegar aella por los caminos incas que parten des-de Chilca y Mollepata, o por carretera des-de Santa Teresa (Fig. 1), utilizando el nue-

LA GEOLOGÍA, EVOLUCIÓN GEOMORFOLÓGICA YGEODINÁMICA EXTERNA DE LA CIUDAD INCA DE MACHUPICCHU, CUSCO-PERÚ

Víctor CARLOTTO1,2 , José CÁRDENAS2 y Lionel FIDEL1

1 INGEMMET, Lima, Perú. Email : [email protected] Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco, Perú

RESUMEN La ciudad inca de Machupicchu se sitúa dentro del santuario histórico de Machupicchu, en la Cordillera Oriental del sur delPerú; está a 2.450 m s.n.m., 500 m por encima del río Urubamba que corta la cordillera y forma un cañón, con clima cálidode ceja de selva. La geología, con afloramientos graníticos y bloques de granitos apilados, forma un paisaje de caos granítico,sobre el que fue construida la ciudad inca de Machupicchu. La evolución geológica plio-cuaternaria muestra una exhumaciónmuy rápida de la cordillera, la que condicionó los fenómenos geodinámicos que dieron la geomorfología actual y los fenóme-nos geodinámicos que afectan a la ciudad inca de Machupicchu. Durante la ocupación inca, los andenes con sistemas de dre-najes y las construcciones con techos permitían una evacuación eficaz de las abundantes aguas de lluvias; sin embargo, esteno es el caso actualmente, ya que las construcciones no tienen techo y gran parte de los drenajes no funcionan, generando in-filtraciones, asentamientos, erosión superficial, sufusión, derrumbes, caída de rocas y deslizamientos superficiales. Los levan-tamientos geológicos al detalle y los estudios específicos en varias zonas (conjuntos) permiten dar recomendaciones para unaadecuada evacuación de las aguas pluviales y evitar las infiltraciones o la erosión superficial, mediante drenajes y pisos imper-meables.

Palabras clave: Geología, Geomorfología, Geodinámica externa, Machupicchu, Perú.

ABSTRACT: Geology, Morphologic Evolution and Geodynamic Phenomena of Machupicchu Inca City, Cusco-Perú. Machupicchu, the Inca city,is located in the Eastern Cordillera of southern Peru, at 2,450 meters above sea level, and 500 m above the Urubamba River,which cuts through the Cordillera and originates a canyon with tropical mountain climate. The local substrate consists of gra-nite outcrops and large irregularly-piled granite boulders -granitic chaos - over which the Inca city of Machupicchu was built.The Plio-Quaternary geological evolution shows a very fast exhumation of the Cordillera which determined the geodynamicphenomena, the same that originated the current geomorphology and now affect the Inca city. During Inca occupation, thedrainage system of terraces and thatched-roof buildings allowed an efficient evacuation of the abundant rainfall water.However, this is no longer the case: buildings have no roof and most of the terrace drainages are not functional, leading tostrong infiltration, surface erosion, suffusion, subsidence, rock falls and shallow landslides. Detailed geological surveys andsite-specific studies in several areas of the city allow suggesting recommendations for an adequate evacuation of rain waterwith drainages and impermeable surfaces to avoid infiltration and surface erosion.

Keywords: Geology, Geomorphology, External Geodynamic, Machupicchu, Peru.

vo puente Carrilluchayoc.En este artículo primero se trata el con-texto físico, es decir la fisiografía o carac-terísticas del relieve, el clima y la geologíadel santuario histórico de Machupicchu.Luego se describe la geología de la ciudadinca, resaltando el macizo granítico y elcaos granítico sobre el que fue construi-da la ciudad. En base a dataciones recien-tes se trata de interpretar la evolucióntectónica Plio-Pleistocena, donde una ex-humación muy rápida levanta el batolitode Machupicchu y provoca fenómenos,principalmente erosivos que le dan laconfiguración actual al terreno, como eldesarrollo del cañón de Urubamba, asícomo los deslizamientos y también laformación de los caos graníticos.A partir del conocimiento de la geologíase describen los fenómenos de geodinámi-ca externa o peligros geológicos que afec-tan a la ciudad, mencionando para cadacaso los problemas más importantes y se-ñalando las recomendaciones necesarias.Finalmente, se presenta rápidamente la hi-

pótesis catastrófica planteada por una mi-sión japonesa, pero que otras misiones deinvestigación han descartado.

GEOLOGÍA Y GEOMORFO-LOGÍA REGIONAL

El río Vilcanota o Urubamba atraviesa laCordillera Oriental del sur del Perú (Fig. 2),denominada localmente Cordillera Vilca-bamba, y forma el cañón del Urubamba.Las vertientes suroeste y noreste del valleson bastante empinadas y tienen cumbresimportantes, entre las que resaltan los ne-vados Salcantay (6.264 m s.n.m.) y Hua-mantay (5.459 m s.n.m.) al suroeste, y losnevados Verónica (5.750 m s.n.m.) y Bona-nta (5.024 m s.n.m.) al noreste (Fig. 3). Alpie de los nevados se observan glaciares,valles en U, morenas, y otras evidencias deglaciaciones recientes y antiguas.La mayoría de sitios arqueológicos, inclu-yendo los caminos y la ciudad inca deMachupicchu, se emplazan en la vertiente

suroeste del río Urubamba, que se carac-teriza por ser muy accidentada, debidoprincipalmente a las laderas con pendien-tes empinadas y los grandes desniveles queoriginó el río, sobre el macizo de rocas in-trusivas del batolito de Machupicchu.La Cordillera Oriental es una unidad mor-foestructural que contrasta con el Altiplanoen el sur del Perú (Fig. 2). Está formadaprincipalmente por rocas metamórficasdel Paleozoico inferior, rocas intrusivasde edad pérmica-triásica, así como rocassedimentarias de edad mesozoica y ceno-zoica. Se caracteriza por presentar terre-nos elevados y accidentados formandonevados como el Salcantay que marca ellímite sur del santuario. Las principalesformas desarrolladas en esta unidad son,por una parte, circos y valles glaciares, ypor otra, morrenas que corresponden aformas de acumulación muy frecuentes, quese encuentran distribuidas a lo largo delas cadenas de nevados. Los valles en U, demediana longitud, reciben durante todoel año las aguas provenientes de los des-hielos, y destacan las nacientes de los vallesde Aobamba y Kusichaca o Wayllabamba(Fig. 3). Las partes altas de los nevadoscorresponden a las elevaciones más pro-minentes y exhiben pendientes empinadasa muy empinadas, y en ocasiones produ-cen aludes o deslizamientos que formanflujos detríticos (aluviones) como el ocurri-do en Aobamba el año de 1998 (Carlotto etal. 1999).En la parte sur del santuario destacantambién el Corihuayrachina (5.404 m),Paljay (5.125 m), Tocorohuay (5.910 m),Amparay (5.418), Chaupiloma (5.339 m)y Padreyoc (5771 m). Esta cadena de ne-vados sigue la dirección este-oeste y estáconformada principalmente por rocasmetamórficas del Paleozoico inferior,con excepción del nevado Salcantay quese levanta sobre rocas intrusivas de edadpermo-triásica (Fig. 3). Los nevados tie-nen crestas agudas y flancos irregularesde fuerte pendiente, que contribuyen a ladeglaciación que resulta del calentamien-to global.La Cordillera Oriental se encuentra disec-tada en el santuario por quebradas o valles

V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L . FIDEL726

Figura 1: Mapa de ubicación de Machupicchu.

que son transversales al río Urubamba,donde desembocan. En la vertiente nor-te, las más importantes son las quebradasAguas Calientes y Alcamayo, en cuya des-embocadura se localiza el poblado deMachupicchu o Aguas Calientes (Fig. 3), quees la capital del distrito. En la vertientesur, las quebradas Aobamba y Kusichacason los límites naturales del santuario, mien-tras que la de Pacaymayo se encuentra en laparte central (Fig. 3). Estos valles o que-bradas son producto de la erosión glaciary la permanente erosión fluvial de los te-rrenos, y constituyen los colectores de lasaguas provenientes de las montañas.

CLIMA Y BIODIVERSIDAD

El clima en el santuario histórico de Machu-picchu presenta muchos contrastes debi-do a la existencia de diferentes franjas cli-matológicas relacionadas con los cam-bios altitudinales y la variada configuraciónmorfológica del terreno. En forma gene-ral, el clima está caracterizado por la alter-nancia de una estación seca (abril a agosto)y otra con precipitaciones pluviales inci-

pientes (septiembre a diciembre), y final-mente tres meses con mucha lluvia (ene-ro a marzo). En las zonas bajas la preci-pitación es abundante y se distribuye re-gularmente a lo largo del año.Entre el piso de valle y aproximadamen-te la ciudad inca de Machupicchu, es de-cir, de 2.200 a 2.500 m s.n.m., el clima escálido y húmedo, con un promedio deprecipitación total anual de 2.000 mm yuna temperatura media anual entre 16,5 y14,5°C. La vegetación natural comprendeuna gran cantidad de especies arbóreas yarbustivas, además de helechos arbóreos,orquídeas, bromeliáceas y musgos, lo queotorga a la zona, características climáticasde "ceja de selva", a pesar de estar situa-da en plena Cordillera Oriental. En estecontexto, la ciudad inca se caracteriza porestar rodeada de laderas con pendientesmuy empinadas, con una vegetación tupi-da, gran abundancia de lluvias y fuertehumedad (80-90%). La temperatura me-dia anual en la ciudad inca es de 18ºC y laprecipitación media anual de 2.010 mm,con una nubosidad muy fuerte, típica de laselva nublada.

Entre 2.500 y 4.750 m s.n.m., el clima va-ría de húmedo a subhúmedo y templadofrío a frío, y frígido, con un promedio deprecipitación total anual entre 600 y 1100mm, y una biotemperatura media anualentre 18 y 1,5°C. La vegetación natural esvariable, así, entre 2.500 y 3.800 m s.n.m.está conformada por bosques siempreverdes, con árboles altos (hasta 25 m) queconviven con otras formas de vida natu-ral como trepadoras, epífitas, arbustos,etc. Entre 3.800 y 4.350 m s.n.m., el esce-nario vegetal está constituido por unaabundante mezcla de gramíneas y otrashierbas de hábitat perenne; en algunasáreas algo planas predomina la vegeta-ción de graminoides tipo pajonal e inclu-siones de herbáceas tipo césped, como seobserva en el Camino Inca Tradicional.Entre 4.350 y 4.750 m s.n.m. la vegetaciónestá caracterizada por arbustos, semiarbus-tos y hierbas; en los lugares pedregosos opeñascosos hay líquenes y crustáceos.Entre 4.750 y más de 6.000 m s.n.m. laprecipitación total anual variable gira al-rededor de 800 mm, con una temperatu-ra media anual inferior a 1,5°C. Corres-

Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 727

Figura 2: Mapa fisiográ-fico de la región sur delPerú incluyendo la zonade Machupicchu.


Figura 3: Mapa geológico delSantuario Histórico de Machupicchuy alrededores (Carlotto et al. 1999).

ponde a los sectores más altos de la Cor-dillera Oriental y a las zonas más abruptas.Aquí están presentes las cadenas de neva-dos representadas principalmente por elSalcantay y Verónica. Las únicas formasde vida observadas son algunas algas so-bre la nieve misma, así como minúsculoslíquenes y crustáceos que crecen sobrerocas de color oscuro, en los límites infe-riores del nival y muy cerca de la tundra.

GEOLOGÍA DEL SANTUARIO HISTÓRICODE MACHUPICCHU

La mayor parte del santuario histórico deMachupicchu se halla sobre un conjuntode rocas ígneas intrusivas del batolito deMachupicchu, que está formado princi-palmente por granitos y granodioritas(Fig. 3) que han sido datados por Rb/Sren 246 ± 10 Ma (Egeler y De Booy 1961).Estas rocas se hallan cortadas por diacla-sas y fallas, las que han jugado un papeldeterminante modelando la morfología yel aspecto que presentaba la zona cuandolos incas llegaron al lugar. En el santuarioafloran también rocas metamórficas delPaleozoico inferior, rocas sedimentariasde edad mesozoica y cenozoica, y depó-sitos cuaternarios como coluviales, fluvia-les y conos de deyección (Fig. 4). Sobre esosdiferentes tipos de suelos y, en algunos ca-sos, sobre los mismos afloramientos roco-sos, se ha construido la mayoría de sitiosarqueológicos, incluyendo la ciudad incade Machupicchu y los caminos incas.

GEOLOGÍA DE LA CIUDADINCA

La ciudad inca de Machupicchu se locali-za en los terrenos del santuario del mis-mo nombre; fue construida a una altura pro-medio de 2.450 m s.n.m., 500 m más arri-ba del valle del río Urubamba. La erosióndel río en relación al levantamiento andi-no ha dado al valle, y particularmente a laciudad inca y su entorno, característicasmorfológicas particulares, con pendientesabruptas y valles cerrados que forman ungran meandro que corta el macizo rocoso

granítico (Fig. 3). A estas característicasse suman las condiciones climáticas, conabundantes lluvias, alta humedad, tempe-raturas cálidas y alta nubosidad, que hancreado condiciones botánicas parecidas alas de la ceja de selva. Las precipitacionesazotan las vertientes empinadas, donde lagravedad tiene un papel muy importante,lo que explica la serie de procesos geoló-gicos y geodinámicos como deslizamientosy los numerosos andenes construidos porlos incas para la contención de las vertien-tes y su aprovechamiento en la agricultura.Los cerros Machupicchu, Waynapicchu ylos alrededores, incluyendo la ciudad inca,están compuestos por rocas ígneas intru-sivas del batolito de Machupicchu (Fig. 4).Un levantamiento geológico detallado aescala 1:500 de la ciudad ha permitido di-ferenciar cinco unidades cartografiables:los granitos masivos, granitos muy frac-turados y movidos por gravedad, bloquesde granitos separados, y depósitos colu-viales y material de relleno (Carlotto et al.2007). Las tres primeras unidades carto-grafiadas representan a su vez etapas dela evolución geológica del sitio (Fig. 5).

Granitos masivosConstituyen el substrato de la ciudad incay aparecen en sus alrededores, particular-mente en los cerros Machupicchu y Wayna-picchu (Fig. 4). Se trata del macizo rocosogranítico que forma parte del batolito deMachupicchu. El granito constituye la rocamás abundante, de color blanco o gris, contextura granular holocristalina a veces por-firítica, compuesta por cuarzo, microclina,ortoclasa, plagioclasa, biotita, pero tambiénse encuentra zircón, epidota y clorita. Lasrocas ígneas se hallan cortadas por algu-nos diques de tonalita y vetas de talco ser-pentínico-clorítico. En efecto, en el caminoinca entre los cerros Uñapicchu y Wayna-picchu se ha reconocido un dique de to-nalita de 0,30 m de espesor; esta roca pre-senta una textura de grano fino, es de tonogris claro a verde y está constituida porabundante plagioclasa, cuarzo, biotita, or-tosa y hornblenda en menor proporción,con escasos máficos. Al sur de la ciudadinca y en la ladera septentrional del cerro

Machupicchu, existe una veta de talco ser-pentínico-clorítico, encajada en las pare-des de un esquisto clorítico micáceo cuar-zoso. El color del talco y del esquisto esverde oscuro a claro.Los granitos afloran notoriamente en losbordes de la ciudad, particularmente enla ladera occidental, junto a los andenes,donde la topografía del terreno forma unfuerte precipicio hacia el río Urubamba.El afloramiento más importante se en-cuentra en el Conjunto 5 o Intiwatana,donde sobre el mismo macizo está labradala famosa escultura lítica conocida comoel "reloj solar". Además, parte de los ande-nes que bordean al Intiwatana se halla sobrela roca fija con pendientes mayores a 60º.Los granitos de Machupicchu están fuer-temente fracturados por sistemas de dia-clasas y fallas, que muestran tres direccio-nes principales: NO-SE, NE-SO y E-O.En general, los buzamientos de las fractu-ras son altos, con medidas entre 50° y 70º;estas fracturas son más o menos ortogo-nales y favorecen la desintegración de losbloques graníticos que son ayudados porel agua y la gravedad (Fig. 5a).El granito ha sido utilizado por los incaspara la construcción y constituye un buenmaterial tanto por su composición comopor su estructura (cortado por fracturas),que ha permitido una separación naturaly también artificial en bloques paralelepí-pedos de diversos tamaños. El talco serpen-tínico clorítico ha sido utilizado como lajas,clavijas y losas; aún en nuestros días, los ar-tesanos buscan esta roca como materialpara esculpir.

Granitos muy fracturados y movidospor gravedadSe denomina así a una unidad de granitosmuy fracturados y que han sufrido un mo-vimiento débil a muy débil por la grave-dad. El agua que entra por las fracturas y lagravedad, hacen que los bloques de gra-nitos más o menos paralelepípedos tratende separarse del afloramiento, pero sin ha-berse desprendido totalmente del substra-to (Fig. 5b).Estos materiales se presentan en algunoslugares de la ciudad inca, principalmente


en los conjuntos 17 del Cóndor, 15 de lasWacas, 16 de Morteros, al borde oeste delConjunto de Andenes 9, y en el bordenorte y este de la Plaza Mayor (Fig. 6).Varias de las construcciones incas tieneneste material, algunas veces rodeadas pormuros o andenes, como en el Conjuntodel Cóndor. En otros casos, estos blo-

ques sobresalen y quedan al aire libre,como en el Conjunto de Andenes 9.El origen de esta unidad puede conside-rarse como una etapa intermedia que su-fren las rocas graníticas muy fracturadas,antes de convertirse, por efectos del in-temperismo, en bloques de granitos sepa-rados; se formaron aprovechando las frac-

turas, la presencia de agua y la gravedad.

Bloques de granitos separados: caosgraníticoSon bloques de granitos totalmente sepa-rados de los afloramientos; se presentancon frecuencia en la ciudad, principalmen-te en el lugar denominado la cantera, situa-do al sur de la Plaza Sagrada (Fig. 5c), por-que se cree que fue el lugar donde los incasexplotaban el granito (Fig. 7). Esta afirma-ción es parcialmente cierta, ya que casi todael área de la ciudad fue una gran canterainca. Esta unidad consiste en bloques de grani-tos de dimensiones que varían desde al-gunos decímetros hasta varios metros dediámetro, formando apilamientos y relie-ves irregulares, entre los que destacan pe-queñas lomadas, como el sitio de la cante-ra o el Conjunto 6, que son los lugares mássignificativos. Otros sitios con bloques degranitos son los Conjuntos de Andenes12 y 13, donde hay un componente impor-tante de bloques caídos por efecto de gra-vedad en una ladera empinada (Fig. 6).De la cartografía detallada se desprendeque, antes de la ocupación inca, la mayorparte del área de la ciudad estaba cubier-ta por bloques de granitos apilados y di-seminados, que normalmente se conocencomo caos granítico (Fig. 5c). Kalafatovich(1963) ya había interpretado la zona de lacantera como un caos granítico (Fig. 7),pero ahora sabemos que la mayor partede la ciudad está construida sobre esta uni-dad (Carlotto 1993). Lo que más impresio-na en Machupicchu son las obras de esta-bilización a todas las escalas, desde grandesconjuntos de andenes hasta muros quesostienen bloques graníticos grandes y al-gunos muy importantes, como el Torreón,que fue construido sobre un bloque decaos granítico. Aunque estos son ejemplospuntuales, toda el área de Machupicchu,se halla construida sobre bloques del caosgranítico, en gran parte estabilizado porandenes y muros de contención.El origen de esta unidad se explica en lafigura 5 con los afloramientos de rocasque están muy fracturadas por sistemas dediaclasas y fallas más o menos ortogonales


Figura 4: Mapa geológico de la ciudad inca de Machupicchu y alrededores, tomado y modificado deCarlotto y Usselman (1989) y Carlotto et al. (1999).

(a). De las diaclasas ortogonales se despren-den ligeramente bloques paralelepípedospor efecto del agua y la gravedad (b), y estosson erosionados progresivamente en las aris-tas y en las puntas, y tienden a suavizarse oredondearse, hasta formar bolones muyregulares y formar el caos granítico (c). A loanterior hay que sumar el efecto de la grave-dad, que hace caer o moverse los bloques.Esto se puede verificar en el sector deno-minado cantera, donde en la parte baja,hacia la ladera occidental, se ven los aflora-mientos de granitos (Fig. 7). Encima apare-cen granitos muy fracturados, ligeramen-te movidos por la gravedad y finalmentese encuentran los bloques del caos graní-tico, en contacto progresivo. Los murosincas están fundados en la roca fija, lue-go rodean y estabilizan las partes del con-junto, pero sin llegar a completarlo, esdecir, no rodean todo el caos, que segura-mente fue el objetivo constructivo de laciudad. Otro caso similar se observa al oes-te de la Plaza Mayor, aunque aquí ya no seven los afloramientos de granitos.

Depósitos coluvialesSi bien los bloques de granitos son en par-te de origen coluvial, se ha cartografiadocomo coluvial el manto superficial de sue-los, que varía de espesor, desde algunos cen-tímetros a varios metros de gravas arcillo-sas y bloques. Estos depósitos son produc-to de la descomposición in situ de las ro-cas, afectadas luego por la gravedad. Losmateriales coluviales se observan en las zo-nas marginales de la ciudad inca, especial-mente en el sector urbano oriental, y másampliamente en el sector agrícola cercadel cerro Machupicchu, donde las gravasy bloques en una matriz areno-limosa co-rresponden a deslizamientos antiguos y re-cientes. Los incas construyeron sistemasde andenes para estabilizar estos depósitos.Finalmente, están cartografiadas tambiéncomo coluviales las zonas arbóreas conabundante vegetación en los alrededoresde la ciudad.

Material de relleno-ConstruccionesCorresponde a rellenos de depresiones,zonas de plataformas, sistemas de andenes

y construcciones que ocupan gran parte dela ciudad. El material de relleno está cons-tituido por gravas arenosas que tienen laparticularidad de haber sido trabajadaspor la mano del hombre.

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

El macizo granítico de Machupicchu seencuentra cortado o afectado por fractu-ras que pueden ser fallas o diaclasas. Estashan jugado un papel determinante mode-lando la morfología y el aspecto que pre-

sentaba la zona cuando los incas llegaronal lugar, así como el aspecto que muestraactualmente. Las estructuras que predo-minan son las fallas y las diaclasas.

FallasLos estudios geológicos llevados a cabo porCarlotto et al. (1999) ponen en evidencia dosfallas regionales que inciden en la confi-guración morfológica de la zona de estudio(Fig. 3). Una de las fallas, de dirección NO-SE y escala kilométrica denominada luegoUrubamba por Vilimek et al. (2005), pasa


Figura 5: Origen del caos granítico: a) granitos fracturados en bloques; b) que tienden a separarseaprovechando las fracturas; c) que son erosionadas para formar el caos.

por parte del valle y controla la forma demeandro que tiene el río Urubamba. Otrafalla, también de escala kilométrica y condirección NO-SE, denominada Central Hi-droeléctrica Machupicchu (CHM), es ligera-mente paralela a la anterior, pero está situa-da más al sur y controla también el mean-dro (Carlotto et al. 1999, 2007).Kalafatovich (1963) pone en evidencia unsistema de fallas con dirección NE-SO quecruza la ciudad, entre ellas destacan las fallasWaynapicchu, Machupicchu y una que sele conoce con el nombre de Foso Secopor coincidir con esta depresión que sepa-ra al sector urbano del agrícola (Fig. 4). Lasfallas NE-SO, según Kalafatovich (1963),definen una minifosa que corresponde agran parte de la ciudad inca de Machu-picchu (Fig. 4).La configuración de las fallas principalesUrubamba y Central Hidroeléctrica Machu-picchu, con dirección NO-SE, muestran uncorredor estructural donde las fallas NE-SO de Machupicchu, Waynapicchu, Foso

Seco y otros, serían conjugadas en un sis-tema transcurrente sinestral. En efecto, losestudios de microtectónica en Machupi-cchu y alrededores (Carlotto et al. 1999)muestran planos de falla NO-SE con dosmovimientos: uno transcurrente sinestral,que parece ser el más antiguo y el otro in-verso que es posterior (Fig. 8).

DiaclasasOtro elemento estructural en las rocasgraníticas son las fracturas denominadasdiaclasas. Se trata de fracturas sin despla-zamiento, originadas por contraccionesdebidas al enfriamiento del magma, du-rante su consolidación dentro la cortezaterrestre. Se han reconocido varios siste-mas de direcciones de diaclasas, que afec-tan a las rocas graníticas del macizo deMachupicchu, produciendo un verdaderoenjambre de fracturas. Las medidas demicrotectónica muestran diferentes fami-lias de fracturas, destacando el sistemaNO-SE, luego los sistemas E-O y NE-SO

(Fig. 8). Es importante mencionar que du-rante las deformaciones tectónicas poste-riores al emplazamiento de los granitos,los esfuerzos se han distribuido por las dia-clasas y, por eso, es frecuente ver, en la ma-yoría de ellas, estrías de fallas en los diferen-tes planos. Por lo tanto, la combinación defallas y fracturas hacen que el macizo roco-so granítico de Machupicchu haya tenidoun comportamiento singular y heterogé-neo en las diferentes etapas de intempe-rismo y erosión, facilitando las condicio-nes para formar verdadero caos granítico.

EVOLUCIÓN TECTÓNICA

Para plantear un modelo de interpreta-ción tectónica, recordemos que los estu-dios petrográficos y geoquímicos indicanque el batolito se formó al interior de lacorteza hace 246 millones de años, en uncontexto de rift continental donde domi-naban los esfuerzos en extensión o disten-sión que rompen la corteza (Fig. 9). Es po-


Figura 6: Mapa de laciudad inca deMachupicchu mos-trando los conjuntos.

sible que los movimientos sinestrales ha-yan estado relacionados al esfuerzo enextensión y, además, hayan controlado elemplazamiento de los cuerpos graníticos.En efecto, el emplazamiento del magmahabría sido parcialmente sintectónico yaque en las rocas se observan estructurascon desarrollo de foliaciones y blastomi-lonita. Posteriormente, durante la evoluciónandina y particularmente en el Eoceno,entre 43 y 30 millones de años, las fallasNO-SE actuaron como fallas inversas eindican un esfuerzo compresivo regionalNE-SO, como es bien conocido en la re-gión de Cusco (Carlotto 1998). En esta épo-ca se produce parte del levantamiento de losAndes y por lo tanto la erosión de las ro-cas de la parte superior de la corteza. Sinembargo, es durante el Plio-Pleistocenoque ocurre una exhumación rápida quepermite sacar al afloramiento los granitosdesde la profundidad de la corteza.Consecuentemente, el río Urubamba sedesarrolló; donde la intersección de fallas

NO-SE y NE-SO han controlado la con-figuración del río y particularmente el me-andro que tiene en consecuencia un origentectónico. Las fallas NE-SO han comple-mentado el patrón estructural para la for-mación del meandro y la configuraciónde la ciudad, particularmente el graben osemifosa descrita por Kalafatovich (1963).Para comprender mejor este levantamien-to y la configuración actual se ha tomadoinformación nueva de dataciones por tra-zas de fisión en apatitos (FT). En efecto,Kennan (2008) recolectó muestras delgranito de Machupicchu cerca de AguasCalientes, a lo largo del camino inca y lalínea férrea Cusco-Machupicchu. Las mues-tras colectadas sobre un rango de eleva-ción de 1.500 a 4.500 m s.n.m., intenta-ban medir las tasas de exhumación delárea, pero solo dos muestras, una a 2.100m s.n.m. y la otra a 3.100 m s.n.m., propor-cionaron suficiente apatito. Desafortunadamente, estas dos muestrasestán separadas por solo 1.000 m y ningún

apatito fue obtenido sobre elevacionesextremas de la transecta, frustrando la in-tención original del trazado de edad ver-sus elevación que permitiría definir de ma-nera más precisa la tasa de exhumación(Kennan 2008). Sin embargo, estos datosde dos puntos, sugieren una exhumaciónjoven extremadamente rápida de > 1 km/Madurante el Plioceno tardío-Pleistoceno (al-rededor de 2,2 Ma, Kennan 2008) peropodrían llegar hasta cerca de 5 km/Ma.Esto es ciertamente consistente con la apa-rentemente topografía juvenil, profunda-mente cortada del área de Machupicchu. Por otro lado, en el límite sur de la Cor-dillera Oriental y mas precisamente en losflancos sur y norte del río Apurímac, enel camino de acceso a Choquequirao (30 kmal SO de Machupicchu), Van Heiningen etal. (2004 y 2005) obtuvieron edades de en-friamiento en apatito. Las edades de enfria-miento en el flanco sur son similares aaquellos del Batolito Andahuaylas-Yauriindicando una exhumación en el Mioceno


Figura 7: Caosgranítico en el sec-tor conocido comoLa Cantera.

superior (7,3 ± 1,0 y 6,5 Ma), con tasas dealrededor 1,5 km/Ma. Por otro lado, enel flanco norte se han encontrado lasedades más jóvenes con una exhumacióndurante el Plioceno tardío-Pleistoceno(1,9 ± 0,2 Ma), con tasas de alrededor 5km/Ma. Esto muestra un movimientodiferencial entre ambos flancos y corro-bora un movimiento cuaternario de la fa-lla Apurímac. Lo más importante para elcaso de estudio de Machupicchu, es quelos datos del flanco norte del Apurímacson similares al del río Urubamba, ya quecoincide casi exactamente con los valoresde Kennan (2008). Esto quiere decir que

el batolito de Machupicchu tuvo una ex-humación importante al límite Pliocenotardío-Pleistoceno con tasas de alrededor5 km/Ma, asociado a una tectónica debasamento, es decir, en términos simplesque el batolito de Machupicchu se levan-tó muy rápidamente como un gran y solobloque hace aproximadamente 2 Ma. Enconsecuencia, los principales procesos dela evolución del paisaje actual comenzarona actuar, o mejor dicho se reactivaron apartir de ese momento, es decir, los pro-cesos erosivos y la formación del cañóndel Urubamba.Vilímek et al. (2005) han sintetizado de

manera clara estos principales procesos,definidos previamente por Carlotto y Ussel-man (1989), Carlotto (1993), Carlotto et al.(1999, 2007), Sassa (2001) y Sassa et al.(2005) que tienen que ver con la evolu-ción del paisaje en el área de Machupi-cchu y son: 1) Levantamiento tectónico queincrementa los procesos exogenéticos, aho-ra sabemos una exhumación rápida y jo-ven alrededor de 2 Ma (Kennan 2008), 2)Intensa erosión del río en una zona con-trolada por la tectónica antigua, es decircontrol de las fallas en zona de erosión,principal y particularmente en sitios decruce de grandes fallas, por ejemplo para


Figura 8: Diagramas mostrando la cinemática de fallas y dirección de diaclasas que afectan los granitos.

formar el meandro tectónico (Fig. 3), 3)Varios tipos de movimientos de ladera, y4) Intensa meteorización a lo largo de zo-nas de rotura, formando por ejemplo, loscaos graníticos (Carlotto 1993, Carlottoet al. 1999 y 2007).En conclusión podemos decir que en lazona de estudio, las formas de erosióndominan el relieve pero con fuerte con-trol estructural en la evolución del paisa-je (Vilímek et al. 2005). La erosión inten-sa y profunda del río Urubamba ha crea-do un cañón en el que no existen terrazasfluviales, por lo rápido de la exhumación.Esto habría permitido establecer etapasantiguas en el desarrollo del proceso deerosión del río, que sigue zonas o linea-mientos tectónicos mayores como las fa-llas Machupicchu, Waynapicchu yUrubamba (Carlotto 1993, Vilímek et al.2005), bien registradas por las medidasestructurales (Fig. 8). En el cauce delUrubamba es posible encontrar rápidosen los sitios donde estas fallas principalescruzan el valle (Vilímek et al. 2005). Elperfil longitudinal del río no está aúnadaptado al levantamiento tectónico en laamplia región del batolito de Machupi-cchu. Entre las formas de relieve domi-nantes están las acumulaciones de los co-nos aluviales producto de huaycos o alu-viones. Ahora sabemos que el batolito ha

sufrido una fuerte exhumación con tasasde alrededor 5 km/Ma al límite Plioceno-Pleistoceno, es decir a partir de esa épo-ca empezó lo principal de la erosión liga-da al levantamiento andino (incisión delrío Urubamba, desarrollo de grandes des-lizamientos), así como los procesos de de-positación particularmente los conos alu-viales ligados a grandes aluviones. Adicio-nalmente, no habiendo evidencias de ac-tividad sísmica ni neotectónica reciente,diremos que este levantamiento, como ungran bloque, controló la evolución geo-morfológica regional, donde las zonas dedebilidad como las fallas principales do-minaron las zonas de mayor erosión pordonde circuló el río Urubamba forman-do por ejemplo un meandro tectónico,por lo que se puede hablar de al menos lainfluencia pasiva de la tectónica sobreesta evolución (Vilímek et al. 2005).Para finalizar, mencionaremos que a pe-sar de no haber evidencias de actividadsímica, en nuestros días existe una preo-cupación muy difundida sobre los peligrossísmicos que podrían afectar al santuarioy las construcciones incas, incluyendo laciudad. Un examen detallado de la ciudadinca muestra que las fallas no presentanmovimientos recientes, al menos los últi-mos 2 Ma, es decir, no están activas (lasfallas activas generalmente producen sis-

mos). La región de Cusco presenta ante-cedentes sísmicos, tanto históricos comoinstrumentales, entre los que destacanaquellos ocurridos en 1950 y 1986, que es-tuvieron relacionados con el sistema defallas activas que se alinean entre Cusco yAbancay (Fig. 1), que pasan por el sur delsantuario, en el límite entre la CordilleraOriental y el Altiplano. Sin embargo, enningún caso la ciudad inca y la mayor par-te del santuario fueron afectadas, talcomo se puede ver en el mapa de isosis-tas de ambos sismos. A pesar de la inten-sidad registrada en los epicentros locali-zados en los alrededores de Cusco, quesobrepasó el grado VI y VIII en la EscalaModificada de Mercalli, el sitio de Machu-picchu no fue afectado por ellos. En efec-to, la intensidad alcanzó niveles muchomás bajos (entre II y III) a la altura deOllantaytambo, localidad ubicada entreCusco y Machupicchu (Fig. 1). Esto con-firma, en ambos casos, que posiblementeel granito del batolito atenuó las ondassísmicas (Bouchard et al. 1992). Además,en las construcciones incas no se han iden-tificado daños por efectos sísmicos. En con-clusión, las estructuras geológicas regiona-les más importantes en el santuario son lasfallas tectónicas que la atraviesan, pero enningún caso son fallas activas que puedanproducir sismos y dañar las construccio-


Figura 9: Modelo de formación del batolito de Machupiccchu en un contexto de rift continental durante el Permo-Triásico.

nes incas (Carlotto et al. 1999).

GEOMORFOLOGÍA LOCAL

La geomorfología de Machupicchu tieneun fuerte control estructural o tectónico.En efecto, se ha mostrado la existencia dedos fallas regionales NO-SE, denomina-das Urubamba y Central HidroeléctricaMachupicchu (Fig. 3), que forman un co-rredor estructural dentro del cual se handesarrollado las fallas NE-SO de Machu-picchu, Waynapicchu, Foso Seco y otros(Fig. 4). Esta distribución tectónica ha in-fluenciado la forma del río Urubamba, elmeandro y particularmente el graben so-bre el cual fue construida la ciudad. Además,las fallas controlan las laderas empinadas,donde se desarrollan deslizamientos comodel cerro Machupicchu.En terrenos graníticos, como es el caso dela ciudad inca de Machupicchu, el paisajecontrolado por fallas y diaclasas ha origi-nado relieves particulares con apilamien-tos de bloques de roca, dando lugar alcaos granítico. Este tipo de relieve resul-ta de la intersección, algo perpendicular,de los sistemas de fracturas que en estecaso son tres principales: NO-SE, NE-SO, E-O (Fig. 8), y delimitan bloques deformas más o menos paralelepípedas (Fig.5a). Estos bloques se han preformado enprofundidad ya que las diaclasas son pro-ducto del enfriamiento del magma. Luegode la fuerte exhumación al límite Plioceno-Pleistoceno, cuando las rocas salen a lasuperficie y se liberan de la carga queejercían las masas rocosas suprayacentesal granito, son favorecidas por los efectosdel intemperismo. En este contexto, lasaguas de lluvias se infiltran siguiendo lasfracturas, cuyas superficies además pue-den estar alteradas con presencia de arci-llas. En consecuencia, las aguas lavan oerosionan el material fino, sobre todo alnivel de los ángulos de intersección y de-jan libres los bloques que van adquirien-do formas subredondeadas típicas en lasrocas intrusivas (Fig. 5c). Los bloques yaredondeados o bolones formados de estamanera, pudieron entonces desprender-se, descender o caer lentamente por sim-

ple gravedad, apilándose unos sobre otrosy formando verdaderos cúmulos o amon-tonamientos conocidos como caos graní-tico (Fig. 10).Antes de la llegada de los incas, la morfo-logía de la zona tenía una depresión (gra-ben) irregular (Fig. 10a) entre los cerrosMachupicchu y Waynapicchu, controladapor las fallas NE-SO. Esta depresión for-ma una cumbre (montura) con direccióncasi N-S, que delimita dos laderas abrup-tas, una oriental y otra occidental, ambasmiran al río Urubamba por efecto del me-andro, ubicado 500 m más abajo.La depresión irregular (graben) se caracte-rizaba por ser un sitio de gran caos graní-tico (Fig. 10b), con lomas y desniveles;los incas encuentran el lugar e inician laconstrucción de la ciudad, limpiando losbloques muy inestables, rellenando las de-presiones, como la Plaza Mayor, estabili-zando las laderas del caos mediante ande-nerías y muros, e instalando sistemas dedrenajes para evacuar las aguas de lluviaque son importantes en la zona. Solamentedespués, y encima de estos sitios estabili-zados, los incas iniciaron la construcciónde templos y viviendas (Fig. 10c).

FENÓMENOS DEGEODINÁMICA EXTERNA

Gran parte de los trabajos de investiga-ción que han realizado diversos autores(incluidos los de Carlotto y colaborado-res), desde el año 1987 hasta el 2007, lle-gan a la conclusión que los fenómenosque afectan a la ciudad son de geodiná-mica externa, cuyo origen se relacionacon el agua y la gravedad. Hay dos tiposde circulación de las aguas subterráneas:uno de ellos es la circulación a través deplanos de fallas y diaclasas en los grani-tos, que parece favorecer en algunos lu-gares a un drenaje natural muy eficiente;al parecer, fue utilizada por los incas, porejemplo en el Conjunto Cóndor, o al nor-oeste y al este de la Plaza Mayor. Estetipo de circulación y drenaje de las aguasno suele tener consecuencias graves en laarquitectura, salvo cuando las diaclasassirven de canal de concentración para las

aguas que reaparecen en la parte baja delas construcciones, donde pueden tenerun efecto destructivo, tal como se observaen el Conjunto 19 o al sureste del Intiwa-tana, donde la abertura de una diaclasaantigua puede eventualmente producir lacaída de un gran bloque de granito haciala Plaza Mayor (Carlotto y Usselman1989, Bouchard et al. 1992). El otro tipo,la circulación superficial bajo las construc-ciones, en el material de relleno o en el caosgranítico, se relaciona con los problemasde conservación que aparecen en la ciudady que serán presentados más adelante.Para comprender mejor los fenómenos degeodinámica externa se debe recordar quela ciudad inca de Machupicchu fue fun-dada principalmente sobre un caos graní-tico, en una zona bastante inestable quelos incas estabilizaron mediante andenesy muros, y solamente después comenza-ron la construcción de viviendas y tem-plos (Fig. 10c). Durante la ocupación inca,los andenes, y en general todas las construc-ciones, eran conservados mediante cana-les de drenaje dentro un sistema planifi-cado de desagüe, que permitía la evacua-ción integral de las abundantes aguas plu-viales, de la zona. Además, las viviendastenían techos cuyas caídas estaban integra-das a los sistemas de drenajes. Actualmentelas construcciones no tienen techo y lossistemas de drenaje inca ya no funcionan.Los fenómenos de geodinámica externaidentificados en la ciudad inca de Machu-picchu se describen a continuación, mos-trando los ejemplos más característicoscon las principales recomendaciones.

AsentamientosLos asentamientos son desplazamientosverticales del suelo. Se originan por la so-brecarga o peso de las estructuras edifica-das y los bloques de caos granítico en lossuelos, que al saturarse con agua pierdensu capacidad de carga, causando movi-mientos y reajustes de bloques. Otro casode asentamiento ocurre donde existe caosgranítico, ya que las aguas pluviales pene-tran por las fracturas o espacios abiertos,erosionando por sufusión parte del sueloexistente, que puede ser el soporte de los


bloques y entonces estos se mueven o seasientan buscando un nuevo equilibrio.Los reacomodos de bloques graníticosafectan las edificaciones que soportan, tales el caso de la Puerta de las Sierpes queforma parte del Torreón y fue construidasobre un bloque de caos granítico. Noobstante, el caso más emblemático en laciudad inca es el asentamiento del muronorte del Templo Principal (Fig. 11).En el Templo Principal existe un fuerteasentamiento diferencial de la parte estede la pared norte, que presenta separa-ción de juntas de hasta 0,40 m entre losbloques de piedra labrada. En la parte oes-te de la pared central norte se ven tam-bién pequeñas separaciones de juntas queparecen estar relacionadas con pequeñosasentamientos diferenciales. Igualmente,en el Templo de las Tres Ventanas se ob-serva el asentamiento de toda la fachadaeste (Fig. 12) y además un desajuste con lasparedes norte y sur. La causa del desajustede las piedras labradas es que el piso in-terno presenta una inclinación ligera ha-cia el este, permitiendo la concentraciónde agua en el punto de contacto con lapared. Como existe un desnivel entre lapared interna y externa, que en parte estárellenado por suelo, este recibe las filtra-ciones que lo saturan y al aumentar devolumen ejerce una presión hacia el este,provocando la separación de las juntasque se observan en las paredes laterales. Las recomendaciones para la conservaciónde la Plaza Sagrada y Templos incluyen la

compactación del terraplén que ha sidoperturbado por las diferentes excavacio-nes e impedir la infiltración de agua delluvia, incluyendo los pisos de los tem-plos, para lo cual se deben mejorar los pi-sos impermeables con una leve pendien-te hacia el oeste para poder evacuar elagua fuera de los templos. Asimismo, sedebe monitorear las separaciones de lasjuntas en los templos y otros conjuntos;es necesario colocar calces entre los blo-ques de la fachada posterior del TemploPrincipal para amortiguar y repartir me-jor las presiones (Bouchard et al. 1992) yse debe evitar la presencia de agua en elrecinto utilizado como jardín. Finalmente, para impedir las filtracionesde las aguas, se propone un flujo de dre-naje que debe adecuarse con los pisos im-permeables (Fig. 13, Carlotto et al. 2007).El Conjunto 2 ocupa la parte sur del SectorUrbano (Fig. 6). El sitio principal del con-junto se compone de dos pisos: la prime-ra planta se conoce como Tumba Real,mientras que la segunda planta se deno-mina Torreón o Templo del Sol (Recinto 2)que, dentro del recinto semicircular, es unbloque pétreo del caos granítico (Fig. 14).El recinto semicircular (Recinto 2) continúaen un amplio ámbito rectangular (Recinto4), con hornacinas y vigas pétreas falsas decaras rectangulares y se comunica con lasegunda planta de otro edificio, llamado elAposento de la Ñusta (Recinto 5). Al nor-te del Torreón, separado por las fuentes li-túrgicas, se encuentra el Recinto 1 ó Centro

Ceremonial (Fig. 15). Los problemas geodinámicos, geotécnicosy las causas del deterioro en el Torreón,Tumba Real, Centro Ceremonial y Apo-sento de la Ñusta están relacionados conlos problemas de infiltración. Las aguasprovenían, y continúan haciéndolo de larotura y las filtraciones del conducto sub-terráneo que distribuye el agua entre lasfuentes litúrgicas, ubicado junto al Torreón.Por otro lado, gran parte de las aguas plu-viales no se evacuan debidamente fueradel Conjunto 2, que recibe muchas filtra-ciones desde el callejón que pasa al oestedel Torreón, y también desde los pisos des-cubiertos. La cantidad de agua que se estan-ca, y que luego se infiltra, es importante.Estos fenómenos han generado la pérdi-da de capacidad de carga del suelo, y deesto derivan los hundimientos y los asen-tamientos diferenciales que se observanen los bloques. Estos movimientos hancontribuido al desajuste de las paredes cons-truidas al lado o encima de los bloques,como en el caso del Torreón. Por otro lado,el desarrollo de musgos y las manchas dehumedad dentro de la Tumba Real son in-dicios de la presencia de agua en las paredesoeste y norte, y confirman la existencia delas infiltraciones.Además de los asentamientos que reper-cuten en la mampostería del Torreón, lasparedes de la Tumba Real, el Aposento dela Ñusta y el Centro Ceremonial, otros da-ños son las fracturas de la roca labrada delos muros de la Tumba Real, que se deben


Figura 10: Caos granítico y propuesta hipotética de la construcción de la ciudad inca de Machupicchu: a) morfología del terreno donde las aguasde lluvia penetran las fracturas y fallas, y ayudan a la gravedad a separar los bloques de granito y b) formar el caos granítico; c) los incas encuentranel sitio de caos granítico y lo estabilizan mediante andenes, muros y plataformas, para luego construir sus templos, viviendas, almacenes, etc.


Figura 11: TemploPrincipal, asentamien-to diferencial de la pa-red interior norte.

Figura 12: Templode las Tres Ventanascon separación de jun-tas en las paredes nor-te y sur debido a asen-tamientos. Vista toma-da mirando al sur.

a una inadecuada repartición de la cargaejercida por el gran bloque sobre el quese instala el Torreón. En la parte superiorde éste, las roturas son notables (Fig. 16)y parece posible que los bloques hayansido debilitados por el calor originadopor un antiguo incendio que mencionanalgunos arqueólogos y cronistas.Una de las medidas recomendables es ce-rrar los accesos al Torreón y no utilizar laescalera monolítica inca. Asimismo, paraevitar las infiltraciones se debe imperme-abilizar los pisos, sobre todo en la partenorte del Conjunto 2, y proteger las cabe-ceras de muros para evitar infiltracionesdirectas en la mampostería. También sedebe establecer un sistema de desagüe quepermita canalizar las aguas pluviales fue-ra del sector, alejando el flujo de las basesde las construcciones, y se deben moni-torear los conductos y fuentes litúrgicasrefaccionadas, así como la Tumba Real,Torreón y Casa de la Ñusta, para establecersi estas medidas logran detener los asenta-mientos. Una medida adicional, y de carác-ter preventivo contra la humedad que sa-tura la Tumba Real, es colocar una caja decal viva y renovarla frecuentemente paralimitar el crecimiento de musgos. Se re-comienda además el registro de testigos,medir el grado de humedad, llevar uncontrol y registro gráfico del crecimientoo del receso de los musgos presentes enesta estructura. Para resolver el problemade las infiltraciones se propone un sistemade drenaje (Fig. 15) propuesto por Carlottoet al. (2007). Finalmente, se debe dar trata-miento a las rocas de las cabeceras de losmuros que muestran intemperismo y dis-gregación de minerales, particularmenteen la parte posterior de la Puerta de lasSierpes (Fig. 16).

Erosión superficialLa escorrentía de las aguas pluviales, en lasuperficie del suelo, origina problemascuando las pendientes son empinadas y notienen vegetación, ya que erosiona super-ficialmente el material presente, sea finoo ligeramente grueso. Como ejemplo, sepuede citar al Intiwatana que hasta 1990se encontraba muy expuesto, particular-

mente en la ladera oriental, donde la au-sencia de una pared de andenería poníaen evidencia el comienzo de una fracturay un desmoronamiento peligroso por es-correntía y erosión superficial; actual-mente un piso impermeable controla estasituación. Se ha identificado un puntomuy peligroso en la plataforma y muro surdel Intiwatana (Fig. 17), que puede colap-sar por la influencia del peso originadopor la presencia masiva de turistas. La pla-taforma se encuentra sobre un muro consignos de deformación e infiltraciones deagua, en una ladera casi vertical con undesnivel de 20 m hacia la Plaza Mayor.En este caso se recomiendan pisos im-permeables inclinados al sur y al oeste,para evitar la infiltración, así como la res-tauración del muro y volver a colocar loscordones de seguridad. Otras recomen-daciones para el Intiwatana son seguir elsistema diagrama de drenaje (Carlotto etal. 2007) y la impermeabilización de los

pisos, aunque varios de ellos ya fueron re-alizados por el Instituto Nacional de Cul-tura-Cusco. También se deben estabilizarlos desprendimientos de rocas y mante-ner en buen estado el sistema de andenes,tomando en cuenta los drenajes y la vege-tación. Otro ejemplo ocurre en el camino inca aWaynapicchu, que muestra huellas de la-vado y erosión por efecto de las aguaspluviales que ponen a la luz las raíces delos árboles y arrastran rápidamente impor-tantes cantidades de suelo.

Sufusión Es un proceso que genera pequeñas geo-formas de colapso o hundimiento, de es-cala centimétrica a métrica, que se formandebido al lavado o erosión de material finoque sirve como matriz entre los bloquesde granito. Esto ocasiona que los bloquesse reacomoden y se muevan, afectando alas edificaciones levantadas sobre estos,


Figura 13: Propuesta de drenaje para la Plaza Sagrada y Templos (Conjunto 4). Tomado y modificadode Carlotto et al. (2007).

como en el caso del Torreón. Este fenó-meno se presenta también en la platafor-ma de los caminos, en los muros y en labase de los edificios, debido a la erosióndel material fino que se halla como ma-triz en la base de la cimentación que oca-siona a su vez asentamientos y hundimien-tos (Fig. 18).Como ejemplo mencionaremos el Con-junto 13 que es una agrupación de variosrecintos localizados al borde oriental de laciudad inca de Machupicchu (Fig. 6). Laparte más septentrional de este conjuntoes una de las zonas con mayores proble-mas de conservación pues varios muroshan colapsado (Fig. 18) y otros tienenagrietamientos. En varios recintos se ob-servan sitios con sufusión, así como ras-tros de zonas húmedas por empozamien-to de las aguas pluviales. Los Recintos 7, 8,9 y 10 se hallan bastante destruidos, ya quehan perdido su inclinación original y en elinterior de algunos se observan amonto-namientos de piedras procedentes de losmuros caídos (Fig. 18); la vegetación hacrecido bastante y contribuye a la destruc-ción de los muros. Las causas de estospro-blemas son la erosión de las cabeceras

de los muros por el agua de lluvia que hadebilitado la argamasa y ha producido elderrumbe de las paredes, y por otra parte,la concentración de aguas pluviales quehan originado sufusión con posterioresasentamientos diferenciales y el colapsode los muros. Además, los andenes ubica-dos en el límite entre el Conjunto 13 y elCon-junto de Andenes 13 presentan pro-blemas de separación de juntas y sufusiónque desestabiliza los bloques de granito.Los Conjuntos 18 y 19 se encuentran enmal estado de conservación, mostrandoabandono de la mayoría de sus ambien-tes, en los que algunos muros han colap-sado; otro factor que agrava esta situa-ción es el crecimiento descontrolado dela vegetación que ha invadido los recintos.Las causas del deterioro están relaciona-das también con el agua, que ha provoca-do el debilitamiento de la argamasa y elderrumbe de las paredes; además, la sufu-sión ha contribuido con el colapso de losmuros. Se ha argumentado que estos con-juntos constituyen la zona de reserva dela ciudad inca de Machupicchu para futu-ras investigaciones arqueológicas con nue-vas técnicas y metodologías, pero esto no

justifica la falta conservación.Las recomendaciones para estos conjun-tos consisten en realizar trabajos de drena-je de las aguas, la protección de las cabe-ceras de muros y los apuntalamientos.

DeslizamientosLos deslizamientos son desplazamientoso movimientos de masas de suelos o ro-cas en las laderas, debido principalmentea la gravedad y la presencia de gran can-tidad de agua. En la ciudad inca y alrede-dores se observan varios deslizamientossuperficiales, por ejemplo, en el sector delos andenes del borde noreste de la ciudady en el sector agrícola. En la ladera nores-te del cerro Machupicchu se ve un gran des-lizamiento antiguo con signos locales dereactivaciones recientes que afectan al cami-no inca y la carretera de acceso a Machu-picchu (Fig. 4). Actualmente, se puede ob-servar deslizamientos pequeños, derrum-bes, asentamientos y reptaciones que afec-tan el camino. Dentro de este contexto, laacción antrópica caracterizada por las ac-tividades propias del turismo, como la cons-trucción y ampliación del Hotel de Turistasque se halla en un deslizamiento menor y


Figura 14: Vista pa-norámica del Torreón,Tumba Real, CentroCeremonial y escalina-ta de acceso construi-dos sobre bloque delcaos granítico.

activo, y la construcción de la carreteraHiram Bingham, se consideran negativasya que estas obras se hicieron sin criterios

técnicos favorables para la conservaciónde la ciudad inca de Machupicchu. Dentro los deslizamientos menores desta-

can el Conjunto de Andenes 13, ubicadoen el sector oriental de la ciudad inca (Fig.6), y que está conformado por 15 andenes.


Figura 15: Propuesta dedrenajes para el Conjunto 2:Torreón, Tumbar Real,Aposento de las Ñustas, to-mado de Carlotto et al.(2007).

Estos andenes fueron diseñados y construi-dos por los incas para estabilizar un antiguodeslizamiento y cumplen esta función demanera eficiente (Fig. 19); su estado de con-servación varía de regular a bueno, no obs-tante, se observan algunos daños en los an-denes, pues los muros superiores despren-didos requieren ser restaurados.

ReptaciónLos fenómenos de reptación se presen-tan muy frecuentemente en las vertientes,donde los suelos saturados en agua se des-plazan muy lentamente, a diferencia delos deslizamientos que son más rápidos.Uno de estos fenómenos se observa enlos andenes del sector agrícola del Conjun-to de Andenes 11, ubicado junto al fososeco. Aunque la gran mayoría de los an-denes de este conjunto se encuentran enbuen estado de conservación, algunos si-tios específicos presentan problemas.Cerca del foso seco se ha reconocido unárea estrecha de unos 4 m de ancho por40 m de largo que corresponde a desliza-mientos superficiales, tipo reptación, que

han destruido parcialmente unos 10 an-denes (Fig. 20). La falta de medidas de re-habilitación ocasiona que, a partir de estazona, comience la paulatina destrucciónde la estructura de los andenes. En estecaso, aparece también el papel importan-te del lavado y la erosión de los sedimen-tos finos por sufusión en la parte baja dela vertiente ocupada por los andenes, loque resulta en un desequilibrio del man-to coluvial. La infiltración del agua y eldrenaje insuficiente son los causantes deeste fenómeno. Se recomienda reconstruiro restaurar los drenajes, así como imper-meabilizar las áreas descubiertas y las pla-taformas de los andenes.

Derrumbes y caída de rocasLos derrumbes y caída de rocas son des-prendimientos de material suelto, y masaso bloques de rocas, por efecto de la gra-vedad y se producen en las laderas bas-tante empinadas, relacionadas con cortesde talud o saturación de agua, que apro-vechan las fracturas preexistentes. La dife-rencia entre uno y otro, es que el derrumbe

es una masa o conjunto de muchos bloquesen cambio la caída corresponde a unospocos, los que pueden estar solos o dentrode un derrumbe. Estos fenómenos son fre-cuentes en la carretera de acceso a la ciu-dad, como el ocurrido en 1995, o cercade Intipunko en el año 2006 y que provo-có el cierre del camino inca en ese sector(Fig. 21). En efecto, el 26 de diciembre de1995 ocurrió un derrumbe con caída derocas al pie del hotel de turistas y ocasio-nó la interrupción, por varios meses, de lacarretera de acceso Hiram Bingham(Carlotto y Cárdenas 1996). El derrumbecorresponde a una parte pequeña del fren-te del deslizamiento mayor cuya escarpa sehalla en la parte superior del hotel de tu-ristas (Fig. 4) y originó la caída de bloquesde hasta más de 70 toneladas, que roda-ron pendiente abajo afectando la carreteraen varios tramos. El origen del fenómenoestuvo relacionado a la infiltración de aguassuperficiales y subterráneas, al rebose delas aguas de un reservorio captadas parael hotel, así como al talud muy empinadode rocas graníticas fracturadas y favoreci-


Figura 16: Interiorde la Puerta de lasSierpes con separa-ción de juntas y efec-tos de meteorización,además de los posi-bles incendios.

das por el corte de talud de la carretera enuna zona de deslizamiento. Adicionalmente,la construcción y ampliación del hotel deturistas y de la carretera Hiram Bingham,así como la ampliación de una platafor-ma para el estacionamiento de buses, handesestabilizado los terrenos circundantes.Otro derrumbe importante ocurrió el 30de marzo del 2006 causando la caída derocas en el cerro Machupicchu a la alturade Intipunku, afectando parte del caminoque, en este tramo, es el único paso directopara llegar a la ciudad desde Wiñaywayna,por lo que hubo una interrupción de dosmeses (Cárdenas et al. 2006). El derrum-be ocurrió aproximadamente a las 11:30pm e involucró bloques de granitos y ma-terial coluvial, lo que provocó el colapso de

23 m del camino inca cerca de Intipunku,a 2.675 m s.n.m. (Fig. 21). El derrumbeque incluyó bloques de granito y gravasllegaron inclusive hasta el quinto zigzagde la carretera de acceso a la ciudad inca(2.270 m s.n.m.), y afectó un canal de dre-naje y varios árboles. Las causas de este de-rrumbe están relacionadas con la roca quese halla fuertemente fracturada y alterada,y con presencia de bloques de granito yadesprendidos del afloramiento a manerade caos granítico. La vegetación es escasay no fija bien el material coluvial. En es-tas condiciones, el detonante fueron lasaguas pluviales que saturaron el terreno yoriginaron el derrumbe.

HIPÓTESIS DE LA MISIÓNJAPONESA: ¿MACHUPICCHUEN VÍAS DE DESAPARICIÓN?

En marzo del año 2001, el IngenieroForestal Kyoji Sassa de la Universidad deKioto, Japón, y del Instituto de Investi-gaciones en Prevención de Desastres dela Universidad de Kioto (DPRI/KU),ofreció unas declaraciones a la revista NewScientist en las que indicaba que Machu-picchu iba a colapsar en cualquier mo-mento por un deslizamiento severo. Araíz de esta noticia, Machupicchu se con-virtió el centro de la atención mundial; elequipo de investigadores japoneses, encoordinación con la UNESCO, sembróla alarma internacional al afirmar que la


Figura 17: Fracturaque corta el granito ypermite la infiltraciónde aguas. En primerplano, rastros de ero-sión superficial delpiso impermeable.


Figura 18: Procesode sufusión que hacausado el colapso demuros en este recinto(Conjunto13).

Figura 19:Deslizamiento estabi-lizado por los incasmediante las terrazasdel Conjunto deAndenes 13.

ciudad inca de Machupicchu, considera-da Patrimonio Mundial de la Humanidad,corría un riesgo inminente de desplome,luego de comprobar mediante medidasde extensómetros que un sector de la la-dera se había desplazado 12 mm duranteel mes de diciembre del año 2000. Luego de varios estudios y principalmen-te del monitoreo de los extensómetros, lamisión japonesa realizó varias publicaciones(Sassa 2001, Sassa et al. 2005) que concluyenseñalando la existencia de posibles desli-zamientos grandes y profundos que des-truirían la ciudad inca de Machupicchu.Estas investigaciones indicaban la pre-sencia, al menos de dos grandes planosde deslizamiento profundo a partir de laPlaza Mayor hasta el río Urubamba, porambas laderas, este y oeste, y a lo largo de500 m; se planteó que ambos desliza-mientos se encontrarían activos y traeríanabajo todo el cerro, incluyendo la ciudadinca, tal como se muestra en la figura 22.Para probar esta hipótesis, Sassa (2001)propuso el monitoreo con extensómetros

y la realización de perforaciones para me-dir la profundidad a la que se encontraríael plano de deslizamiento.Las advertencias de la misión japonesafueron desestimadas casi de inmediato,no solamente por las autoridades cultura-les peruanas, sino también por un equipode investigadores de la Universidad Na-cional San Antonio Abad del Cusco en-cabezados por el autor del presente artí-culo, quienes sustentaron sus observacio-nes en los foros nacionales e internacio-nales, y también en publicaciones de di-vulgación como Geotimes (Carlotto yCárdenas 2001) y demostraron que estasideas no tenían sustento científico ni basegeológica porque las medidas de despla-zamiento que indicaban los extensómetrosestaban relacionadas con asentamientos ydeslizamientos superficiales, como ha sidomostrado líneas arriba.Luego de debates en los foros internacio-nales, la UNESCO dio gran importanciaa la hipótesis de los japoneses, y surgióinterés de equipos de diferentes naciona-

lidades (misión checa-eslovaca, italiana yperuano-canadiense) para determinar siexistía o no este gran deslizamiento quedestruiría Machupicchu. Durante un ta-ller realizado en el distrito de Machupi-cchu (Aguas Calientes) en el año 2005, yluego de varios años de trabajo, cadaequipo concluyó que no existen desliza-mientos gigantes que destruirían Machu-picchu. Sin embargo, la misión japonesainsiste en seguir investigando pues sostie-ne que las observaciones corresponden amovimientos precursores, es decir que Ma-chupicchu se deslizará en el futuro geoló-gico, lo que no es novedoso pues la Ca-dena de los Andes está sometida a erosio-nes y en varios cientos de miles y millo-nes de años irá desapareciendo, ayudadapor deslizamientos y megadeslizamientos.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La ciudad inca de Machupicchu fue fun-dada principalmente sobre una morfología


Figura 20:Reptación que afectaa las terrazas agríco-las del Conjunto deAndenes 11.

de caos granítico, en una zona de abundan-tes precipitaciones pluviales, con laderasbastante inestable que los incas estabili-zaron mediante andenes y muros, y sola-mente después comenzaron la construc-ción de recintos, viviendas y templos. Du-rante la ocupación inca, los andenes y en

general todas las construcciones, eranconservados mediante canales de drenajedentro un sistema planificado de desagüe,que permitía la evacuación integral de lasabundantes aguas pluviales. Además, lasviviendas tenían techos cuyas caídas esta-ban integradas a los sistemas de drenajes.

Sin embargo, actualmente las construc-ciones no tienen techo y los sistemas dedrenaje inca ya no funcionan, generandolos problemas de geodinámica externa,cuyo origen está relacionado directamen-te con el agua y la gravedad. Los princi-pales fenómenos de geodinámica externa


Figura 20: Derrumbe del2006 que afectó al caminoinca, en el tramoIntipunko-ciudad inca.

Figura 22: Sección hipoté-tica de Machupicchu quemuestra los planos de desli-zamiento que destruirían laciudad inca (Sassa 2001).

son: los asentamientos, la sufusión, losderrumbes, la caída de rocas, los desliza-mientos superficiales, la erosión superfi-cial y la reptación. En consecuencia, las recomendaciones prin-cipales de urgente intervención son la ade-cuada evacuación de las aguas pluviales yevitar las infiltraciones o la erosión super-ficial, mediante drenajes y pisos imperme-ables, los que deben integrarse al sistemade drenaje inca que tiene que ser puestoen valor.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a las autoridadesdel Instituto Nacional de Cultura-Cusco,en particular al Arqueólogo FernandoAstete, Director del Santuario Históricode Machupicchu, por haber dado los per-misos y las facilidades para la realizaciónde los trabajos de investigación que des-embocaron en esta publicación. Igual agra-decimiento para las autoridades de la Uni-versidad Nacional San Antonio Abad delCusco que apoyaron a dos de los autores,como profesores universitarios. Finalmentea los directivos y geólogos del INGEM-MET por haber hecho parte de los pro-yectos de investigación institucional, te-mas como el presentado y referentes a laprotección y conservación del patrimo-nio arqueológico.

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Recibido: 18 de junio, 2009 Aceptado: 27 de octubre, 2009


la geologÍa, evoluciÓn geomorfolÓgica y geodinÁmica externa...

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