UNIVERSIDAD CATLICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERA Y CIENCIAS GEOLGICAS

Departamento de Ciencias Geolgicas

ANLISIS ESTRUCTURAL Y DE FACIES DEL DEPSITO DE AVALANCHA DE DETRITOS

DEL VOLCN TATA SABAYA, ANDES CENTRALES, BOLIVIA

Memoria para optar al ttulo de Gelogo

BENIGNO EMILIO GODOY NEIRA

Profesor Gua: Dr. Jos Cembrano P. Gelogos Tutores: Dr. Jorge Clavero R. Constanza Rojas O.

Antofagasta, Chile

2008

A mis padrespor todos sus esfuerzos

A mis hermanospor creer en m

A mis amigos...por estar ah

AGRADECIMIENTOS

En este apartado quiero sealar que este trabajo fue realizado en virtud del aporte

proporcionado por el Proyecto Fondecyt N 1040137.

Agradezco principalmente a los Sres. J. Clavero y E. Godoy, tanto por incluirme

en el proyecto referido, como as mismo por todo lo que aprend junto a ellos,

especialmente por los conocimientos relativos a los depsitos volcnicos, y por las

fotografas proporcionadas que han sido incluidas en este informe.

Vayan tambin mis agradecimientos para el Sr. J. Cembrano por los aportes

realizados a este trabajo, y a la Sra. C. Rojas por su ayuda, especialmente en la

generacin del Modelo Digital de Terreno.

No puedo dejar de mencionar a los Sres. G. Pocoaca y H. Uribe, gelogos

bolivianos, y a los Sres. J. Lemp, M. Paredes y F. Azapa, quienes fueron un invaluable

apoyo durante la etapa de terreno.

Tambin le doy gracias a los Sres. F. Aguilera y G. Aguilar, estudiantes de

doctorado de la Universidad Catlica del Norte, por la ayuda prestada durante la

elaboracin de este informe.

TABLA DE CONTENIDOS

Pgina

CAPTULO 1

INTRODUCCIN 1

1.1 Antecedentes Generales 1

1.2 Objetivos 2

1.3 Metodologa 3

1.4 Trabajos Anteriores 6

CAPTULO 2

GEOLOGA REGIONAL 10

2.1 Ubicacin y Accesos 10

2.2 Marco Geolgico 12

CAPTULO 3

GEOLOGA LOCAL 16

3.1 Generalidades 16

3.2 Tipo de cerrillos, segn composicin y morfologa 20

3.2.1 Cerrillos Lvicos 21

3.2.2 Cerrillos Piroclsticos 21

3.2.3 Cerrillos Sedimentarios 22

3.2.4 Cerrillos Mixtos 24

3.2.5 Cerrillos de Brecha Piroclstica 25

3.2.6 Cerrillos de Bombas Volcnicas 27

3.3 Estructuras elementales 27

3.3.1 Bloques Toreva 27

3.3.2 Albardones (Leves) 28

3.3.3 Lbulos 29

3.3.4 Cordones (Ridges) 29

3.3.5 Fallas de desplazamiento 30

3.3.6 Fallas normales 31

3.3.7 Fallas inversas 31

3.3.8 Pliegues 32

3.3.9 Diques de inyeccin 32

3.3.10 Estructuras de Slump 32

3.4 Facies 33

3.4.1 Facies de Bloques Toreva (FBT) 35

3.4.2 Facies de Cerrillos Volcnicos (FCV) 36

3.4.3 Facies de Cerrillos Mixtos (FCM) 39

3.4.3.1 Zona Central (FCMC) 40

3.4.3.2 Zona Occidental (FCMOc) 43

3.4.3.3 Zona Oriental (FCMOr) 45

3.4.4 Facies de Cerrillos Sedimentarios (FCS) 48

3.4.4.1 Zona Oriental (FCSOr) 49

3.4.4.2 Zona Occidental (FCSOc) 50

3.4.5 Facies Mixtas (FM) 52

3.4.5.1 Zona Oriental (FMOr) 53

3.4.5.2 Zona Occidental (FMOc) 56

3.4.5.3 Zona Distal (FMD) 57

3.4.6 Facies de Cerrillos de Brechas Piroclsticas (FCBP) 61

CAPTULO 4

DISCUSIN 64

4.1 Significado de la composicin, geometra, morfologa, volumen,

orientacin y distribucin areal de los cerrillos 64

4.1.1 Comparacin de la estimacin de los volmenes de los cerrillos

obtenidos mediante datos de terreno y de los obtenidos a travs de

la interpretacin de fotografas areas 64

4.1.2 Morfologa de los cerrillos 66

4.1.3 Distribucin de los cerrillos 78

4.1.4 Orientacin de los ejes mayores de los cerrillos 82

4.1.5 Variacin de la longitud de los ejes mayores de los cerrillos con la

distancia 88

4.2 Anlisis estructural 92

4.2.1 Estructuras de avance 92

4.2.2 Estructuras de deformacin 94

4.3 Movilidad de la avalancha 99

CAPTULO 5

CONCLUSIONES 106

REFERENCIAS

ANEXOS

Anexo I: Generacin del Modelo Digital del Terreno (MDT)

Anexo II: Mapa ubicacin figuras

NDICE DE FIGURAS

Pgina

Figura 1: Representacin de parmetros, medidos en terreno, de los

cerrillos del depsito de avalancha. 3

Figura 2: Fotografa de bloques presentes en la parte superior de un cerrillo

perteneciente al depsito de avalancha de detritos del volcn Tata

Sabaya. 4

Figura 3: Modelo Digital de Terreno (MDT) generado para el volcn Tata

Sabaya y sus depsitos de avalancha de detritos asociados. 5

Figura 4: Esquema y frmula para el clculo del volumen de un elipsoide. 6

Figura 5: Mapa de ubicacin del rea de estudio. 11

Figura 6: Imagen satelital Landsat MSS del rea de estudio. 11

Figura 7: Mapa de accesos al rea de estudio. 12

Figura 8: Esquema estructural de los Andes Centrales al suroeste de

Bolivia y de las regiones adyacentes. 13

Figura 9: Fotografa, mirando hacia el suroeste, del flanco noreste del

volcn Tata Sabaya. 14

Figura 10: Extracto de mapa geolgico regional del rea de estudio, escala

1:1.000.000 15

Figura 11: Fotografa, mirando hacia el noroeste, del flanco sureste del

volcn Tata Sabaya. 16

Figura 12: Fotografa de un bloque con diaclasamiento prismtico. 17

Figura 13: Fotografa de un depsito de flujo piroclstico post-avalancha. 17

Figura 14: Serie de fallas normales en el interior de un cerrillo del depsito

de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya. 19

Figura 15: Pliegue antiforme y dique de inyeccin correspondientes a

estructuras internas de un cerrillo. 20

Figura 16: Fotografa de costra carbontica que cubre un bloque de la parte

superior de un cerrillo. 20

Figura 17: Fotografa de la base de un cerrillo lvico. 21

Figura 18: Fotografa del interior de un cerrillo piroclstico. 22

Figura 19: Esquema del interior de un cerrillo sedimentario. 23

Figura 20: Cerrillos sedimentarios 23

Figura 21: Cerrillos mixtos 25

Figura 22: Cerrillos de brecha piroclstica 26

Figura 23: Cerrillos de brechas piroclsticos, de inclinaciones suaves,

localizados hacia la zona distal del depsito. 26

Figura 24: Fotografa area del sector proximal del depsito de avalancha de

detritos. 28

Figura 25: Fotografa area del depsito de avalancha de detritos. 29

Figura 26: Cordones observados a partir de las fotografas areas del

depsito de avalancha de detritos. 30

Figura 27: Fotografa area del sector occidental del depsito. 31

Figura 28: Mapa estructural del depsito de avalancha de detritos del volcn

Tata Sabaya 34

Figura 29: Mapa de distribucin de las distintas facies definidas para el

depsito de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya 35

Figura 30: Vista panormica, hacia el noreste, de la zona central del depsito

de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya. 36

Figura 31: Grfico de longitud de ejes mayores v/s distancia, para los

cerrillos de la FCV. 37

Figura 32: Diagrama de roseta de la orientacin de los ejes mayores de los

cerrillos de la FCV. 37

Figura 33: Cordn presente en la FCV. 38

Figura 34: Falla de desplazamiento identificada en la FCV. 38

Figura 35: Diagrama de roseta que muestra la orientacin de los ejes de

alargamientos mayores de los cerrillos de la FCM. 39

Figura 36: Diagramas de rosetas de la orientacin de las estructuras

presentes en la FCM. 40

Figura 37: Distribucin de las zonas en las cuales se ha subdividido la FCM. 41

Figura 38: Grfico de longitud de ejes mayores v/s distancia para los

cerrillos de la FCMC. 41

Figura 39: Diagrama de roseta para las orientacin de los ejes mayores de

los cerrillos de la FCMC. 42

Figura 40: Diagrama de roseta para la orientacin de las estructuras

interpretadas para la FCMC. 42

Figura 41: Fallas de desplazamiento interpretadas para la FCMC. 42

Figura 42: Fotografa, mirando hacia el este, de la FCMOc. 43

Figura 43: Grfico, de longitud de ejes mayores v/s distancia, para los

cerrillos pertenecientes a la FCMOc. 44

Figura 44: Diagramas de roseta para la orientacin de las elongaciones de

los cerrillos de la FCMOc. 44

Figura 45: Cordones longitudinales identificados para la FCMOc. 45

Figura 46: Diagrama de roseta que muestran la direccin de orientacin

preferencial de las estructuras identificadas en la FCMOc. 45

Figura 47: Diagramas de roseta para la orientacin preferencial del

alargamiento de los ejes mayores de los cerrillos de la FCMOr. 46

Figura 48: Grfico, para la FCMOr, de longitud de ejes mayores de los

cerrillos v/s distancia de stos al volcn. 47

Figura 49: Diagrama de roseta, con intervalos de 10, para la orientacin de

las estructuras presentes en la FCMOr. 47

Figura 50: Fotografa area donde se han indicado, con lneas rojas, fallas de

desplazamiento identificadas dentro de la FCMOr. 48

Figura 51: Distribucin de las zonas en que se ha subdividido la FCS. 49

Figura 52: Diagrama de roseta de la orientacin de los ejes mayores de los

cerrillos de la FCSOr. 50

Figura 53: Relacin entre la longitud de los ejes de los cerrillos y la

distancia respecto al volcn para la FCSOr. 50

Figura 54: Longitud de ejes mayores v/s distancia al volcn, para los

cerrillos de la FCSOc. 51

Figura 55: Diagrama de roseta para la orientacin de los ejes mayores de los

cerrillos de la FCSOc. 51

Figura 56: Distribucin, en diagrama de roseta con intervalos de 10, de las

orientaciones de las estructuras identificadas en la FCSOc. 52

Figura 57: Distribucin de las zonas en las que se ha subdividido la FM. 53

Figura 58: Sector nororiental de la FMOr. 54

Figura 59: Distribucin de la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos

de la FMOr. 54

Figura 60: Longitud de ejes mayores v/s distancia al volcn, de los

diferentes tipos de cerrillos de la FMOr. 55

Figura 61: Diagrama de roseta de las orientaciones de las estructuras

fotointerpretadas para la FMOr. 55

Figura 62: Diagramas de roseta de la orientacin de los ejes mayores de los

cerrillos de la FMOc. 56

Figura 63: Grfico, de longitud de ejes v/s distancia, para los cerrillos de la

FMOc. 57

Figura 64: Fotografa area de cerrillos pertenecientes a la FMD. 58

Figura 65: Fotografa a una estructura de slump tipo tepee presente en la

base de un cerrillo de la FMD. 58

Figura 66: Cerrillo de la FMD. 58

Figura 67: Fotografas de un pliegue presente en la base de un cerrillo de la

FMD. 59

Figura 68: Fotografa a un dique de inyeccin. 60

Figura 69: Longitud de los ejes v/s distancia de stos respecto al volcn para

los cerrillos de la FMD. 60

Figura 70: Diagramas de roseta, con intervalos de a) 10 y b) 15, que

muestran la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la

FMD. 60

Figura 71: Diagramas de roseta que representan las orientaciones de los ejes

mayores de los cerrillos de la FCBP. 62

Figura 72: Longitud de los ejes mayores de los cerrillos de la FCBP v/s

distancia de stos respecto al volcn Tata Sabaya. 62

Figura 73: Cerrillos aislados localizados hacia la parte distal de la FCBP. 63

Figura 74: Cordn transversal presente en la FCBP. 63

Figura 75: Relacin entre las longitudes de los ejes mayores, medidas en

terreno y las medidas a partir de las fotografas areas. 65

Figura 76: Relacin de las longitudes de ejes menores para los cerrillos

medidas en terreno y las mismas medidas a partir de las

fotografas areas. 66

Figura 77: Relacin entre las orientaciones de los ejes mayores de los

cerrillos, medidas en terreno, y las obtenidas a partir de las

fotografas areas. 66

Figura 78: Grfico Log/Normal de la relacin entre el volumen de los

cerrillos v/s la distancia de stos al volcn Tata Sabaya, de

acuerdo a los datos obtenidos en terreno. 68

Figura 79: Relacin, en grfico Log/Log, entre el volumen de los cerrillos de

la FCM con la distancia de stos respecto a la fuente. 68

Figura 80: Volumen cerrillos v/s distancia para los cerillos de la FCSOc y la

FMOc. 69

Figura 81: Volumen de cerrillos v/s distancia para los cerrillos de la FMOr. 69

Figura 82: Volumen v/s distancia para los bloques mayores de los cerrillos

medidos en terreno. 70

Figura 83: Volumen de los bloques mayores, de los cerrillos de la FCM

medidos en terreno, v/s la distancia de stos respecto al volcn. 71

Figura 84: Volumen de los bloques v/s la distancia de stos respecto al

volcn, para los cerrillos de las facies occidentales. 71

Figura 85: Volumen de bloques v/s distancia para los cerrillos de la FMOr. 72

Figura 86: Volmenes de los cerrillos v/s volmenes de los bloques de

acuerdo a los datos obtenidos en terreno. 73

Figura 87: Volumen bloques v/s volumen cerrillos para FCM, FMOc y

FCSOr. 74

Figura 88: Inclinacin mayor e inclinacin menor v/s distancia, para los

cerrillos del depsito medidos en terreno. 76

Figura 89: Inclinacin mayor e inclinacin menor v/s distancia, por facies,

para los cerrillos medidos en terreno. 77

Figura 90: Razn de ejes v/s distancia para los cerrillos del depsito de

avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya. 77

Figura 91: Razn de aspecto v/s distancia respecto al volcn para los

cerrillos medidos en terreno. 78

Figura 92: Perfil esquemtico de la distribucin de los materiales antes de

ser incorporados a la avalancha. 81

Figura 93: Perfil esquemtico de la distribucin de los cerrillos en la

actualidad. 81

Figura 94: Bloque de material sedimentario localizado en el margen

suroriental del depsito. 82

Figura 95: Distribucin, por facies, de la orientacin de los ejes mayores de

los cerrillos del depsito de avalancha de detritos del volcn Tata

Sabaya. 83

Figura 96: Sectores en que ha sido dividida la FCMC. 84

Figura 97: Diagrama de roseta para los cerrillos localizados en el sector

central de la FCMC 85

Figura 98: Diagramas de roseta, con intervalos de a) 10 y b) 15, para los

cerrillos del sector nororiental de la FCMC. 85

Figura 99: Sectores en que se ha dividido la FCMOc. 86

Figura 100: Diagramas de roseta, por sectores, para la orientacin de los

cerrillos de la FCMOc. 86

Figura 101: Sectores en los que se ha divido la FCBP. 87

Figura 102: Diagramas de roseta, por sectores, para las orientaciones de los

cerrillos de la FCBP. 88

Figura 103: Longitud de ejes mayores v/s distancia para los cerrillos de las

facies proximales del depsito de avalancha del volcn Tata

Sabaya. 89

Figura 104: Longitud de ejes mayores v/s distancia para los cerrillos de las

facies orientales del depsito de avalancha de detritos. 90

Figura 105: Longitud de ejes mayores v/s distancia para los cerrillos de las

facies occidentales del depsito. 90

Figura 106: Grfico Log/Normal, de longitud de ejes mayores v/s distancia,

para la FCBP. 91

Figura 107: Fotografa del interior de la base de un cerrillo mixto localizado

en el sector distal del depsito. 96

Figura 108: Estructura de carga en forma de llama. 98

Figura 109: Pliegue en cerrillo distal. 98

Figura 110: Grfico log-log para la relacin entre el coeficiente de avance

relativo (H/L) v/s volumen para depsitos de avalanchas de

detritos. 100

Figura 111: Modelo fsico propuesto para los depsitos de avalanchas de

detritos presentes en los valles de Iwasegawa y Kaida. 102

Figura 112: Etapas del movimiento del flujo de la avalancha de detritos que

gener el depsito del volcn Tata Sabaya. 105

NDICE DE TABLAS

Pgina

Tabla 1: Parmetros de Georreferenciacin utilizados en la

ortorectificacin de las fotografas areas y en la generacin del

MDT. 5

Tabla 2: Caractersticas composicionales para cada tipo de cerrillo

presente en el depsito de avalancha de detritos del volcn Tata

Sabaya. 79

RESUMEN El volcn Tata Sabaya se localiza en el Altiplano de Bolivia, dentro de la Zona Volcnica Central de la Cordillera de los Andes (ZVC). En el flanco sur del volcn, y sobre el borde norte del Salar de Coipasa, se ha identificado la morfologa tpica de cerrillos y de bloques Toreva correspondientes a un depsito de avalancha de detritos volcnicos. Esta avalancha se produjo por el colapso del volcn ancestral, durante el Pleistoceno Superior Holoceno. El depsito generado por esta avalancha cubre un rea de ca. 240 km2 y tiene un volumen estimado de 6 km3. El coeficiente de avance relativo (relative runout, H/L) es de 0,08, el cual cae dentro de los valores obtenidos para este tipo de depsitos. Dentro del depsito se han identificado, de acuerdo a varios criterios, 6 tipos de cerrillos: Lvicos, Piroclsticos, Mixtos, Sedimentarios, Andestico-baslticos y de Brecha Piroclstica. Adems se han reconocido, sobre la base de fotografas areas, imgenes satelitales Landsat MMS y un Modelo Digital del Terreno (MDT), y trabajo en terreno, morfologas y estructuras, tales como Bloques Toreva, pliegues, fallas, lbulos y cordones. De acuerdo al tipo de cerrillo predominante y a la distribucin espacial dentro del depsito, ste ha sido dividido en 6 facies las cuales son: de Bloques Toreva (FBT), de Cerrillos Volcnicos (FCV), de Cerrillos Mixtos (FCM), de Cerrillos Sedimentarios (FCS), Mixta (FM) y de Cerrillos de Brecha Piroclstica (FCBP). La avalancha que gener este depsito se moviliz, inicialmente, en direccin SE, pero, al entrar al borde de la paleocuenca del Salar de Coipasa, sta modific su movimiento, bifurcndose. As, mientras una parte mantuvo la direccin inicial, otra se dirigi en direccin SW. El flujo de avalancha se habra movilizado de acuerdo a una combinacin de mecanismos, observndose, en la parte superior, marcas de impacto producto de una colisin partcula-partcula y una conservacin, en la parte interna, de la estratigrafa debido a un movimiento de flujo del tipo plug. Este flujo habra sido mejorado por la incorporacin, en su base, de material de sustrato saturado en agua, efecto, que en partes ms distales, produjo la desaceleracin y posterior detencin del mismo.

CAPTULO 1 INTRODUCCIN

1.1 Antecedentes Generales

El estudio de los depsitos de avalanchas de detritos, generados por

colapsos parciales de edificios volcnicos, es de mucha utilidad para

comprender el riesgo asociado a este tipo de deslizamientos. Este tipo de

estudios se ha incrementado a partir de la erupcin del Monte Santa Helena

(E.E.U.U.) en Mayo de 1980 (Voight et al., 1981; Glicken, 1996), evento que ha

ayudado a una mejor comprensin de la naturaleza de este tipo de fenmenos y

de sus mecanismos de movilizacin (e.g. Ui, 1983; Siebert, 1984).

Los depsitos de avalancha de detritos son una mezcla - generalmente de

mala seleccin - de detritos brechizados, en que predomina el material ltico del

volcn, aunque algn material juvenil puede estar presente (Siebert, 1984).

Estos depsitos tienen una topografa de cerrillos (hummocks) distintiva e

irregular, consistente en numerosos montecillos y depresiones cerradas, con

cordones longitudinales y transversales comnmente prominentes (Ui, 1983;

Siebert, 1984). Los depsitos de avalancha tienen espesores que varan desde

algunos decmetros a centenas de metros, y cubren reas de varias centenas, e

incluso miles, de kilmetros cuadrados. Tambin es posible observar, a veces,

la cicatriz de colapso, o anfiteatro, si sta no ha sido sellada completamente por

la emisin de materiales ms jvenes (e.g. Francis, 1987).

El volcn Tata Sabaya, rea de estudio de esta memoria, se localiza en la

Zona Volcnica Central (ZVC) de los Andes de Bolivia. En su flanco sur se han

identificado depsitos de avalanchas de detritos que abarcan un rea de casi

1

230 km2 (Francis y Ramrez, 1985; Francis y Wells, 1988; de Silva y Francis,

1991; de Silva et al., 1993) en los que se observa la morfologa tpica de

cerrillos. Estos depsitos de avalancha inundaron parcialmente la paleocuenca

del Salar de Coipasa en su extremo septentrional en el Pleistoceno Superior -

Holoceno (Clavero et al., 2006).

En la actualidad, para un mejor estudio de los volcanes y de los depsitos

de avalanchas de detritos asociados, se utilizan imgenes satelitales Landsat

(e.g. Francis, 1987; Francis y Wells, 1988), en las que se puede observar con

nitidez las caractersticas morfolgicas y estructurales de stos. Tambin se

utilizan Modelos de Elevacin Digital (MED) (e.g. McEwen, 1989; Wagde et al.,

1995; van Wyk de Vries et al., 2001; Guilbaud, 2002), con los que se puede

estimar el volumen de los depsitos, estudiar las estructuras asociadas e

intentar explicar mejor la dinmica de movimiento del flujo que les dio origen.

1.2 Objetivos

Este trabajo tiene como objetivo principal el contribuir a comprender mejor

la gnesis, los mecanismos de transporte y el emplazamiento de los depsitos

de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya, mediante un anlisis

estructural y de facies.

Los objetivos especficos comprenden la caracterizacin de las distintas

facies en las que se distribuyen estos cerrillos, as como tambin estimar la

direccin y sentido de desplazamiento de la avalancha y la descripcin de las

estructuras que se reconocen en el depsito.

2

1.3 Metodologa

El desarrollo de este trabajo contempl 2 etapas, las que se desglosan de

la siguiente manera:

La primera consisti en un trabajo en terreno, con una duracin de 14 das.

Durante este tiempo se llev a cabo la caracterizacin de 82 cerrillos, utilizando

el mtodo descrito por Clavero et al. (2002) para el volcn Parinacota. Se midi

la direccin de alargamiento principal de cada cerrillo, luego se localiz la cima

de cada uno, desde donde se midieron las distancias y las inclinaciones hacia el

borde en cuatro direcciones: dos correspondientes a la direccin de

alargamiento principal y dos ortogonales a sta (Figura 1). Se determinaron,

adems, las litologas de los bloques y se estim el porcentaje, en volumen, de

cada una. Finalmente, se identificaron los tres bloques de mayor tamao en

cada cerrillo y se midieron los tres ejes principales de cada uno, a, b y c,

ortogonales entre s (Figura 2), para determinar sus volmenes.

Figura 1: Representacin de parmetros, medidos en terreno, de los cerrillos del depsito de avalancha. 1 y 2 representan las inclinaciones para las longitudes en la direccin de alargamiento principal, y 3 para una perpendicular a sta.

3

Figura 2: Fotografa de bloques presentes en la parte superior de un cerrillo perteneciente al depsito de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya. Se ilustra un esquema de cmo fueron medidos stos en terreno, siendo a, b y c, los ejes principales del bloque. ste ha sido, posteriormente, asemejado a un elipsoide para la estimacin de su volumen.

La segunda etapa correspondi al trabajo de gabinete. sta comprendi la

generacin de un Modelo Digital del Terreno (MDT) (Figura 3) y se llev a cabo

en las dependencias de la Universidad Catlica del Norte, donde se cuenta con

el mdulo OrthoBase Pro del programa computacional Erdas Imagine 8.6, con

el que se trabaj. Para la generacin del MDT fueron necesarias 28 fotografas

areas, 4 mapas topogrficos a escala 1:50.000 con curvas de nivel

equidistantes cada 20 metros, correspondientes a las hojas Pagador, Sabaya,

Todos Santos y Villa Vitalina (I.G.M. Bolivia, 1973) y 3 mapas topogrficos a

escala 1:50.000, con curvas equidistantes cada 50 metros, correspondientes a

las hojas Pisiga-Chile, Isluga y Salar de Huailla (I.G.M. Chile, 1972). Las

fotografas areas fueron tomadas por una cmara KC-1 con un lente de

152,446 mm de distancia focal, a una altura media aproximada de 10.500 m

s.n.m. La ortorrectificacin de stas se realiz a partir de puntos de control

obtenidos de los mapas topogrficos, de una imagen satelital Landsat MSS

(Multispectral Scanner) y de puntos de terreno determinados con un GPS

Garmin 12XL, todo esto georreferenciado con los parmetros expuestos en la

tabla 1.

4

Tipo de Proyeccin UTM Nombre del Esferoide International 1909 Nombre del Datum Provisorio Sudamerica Datum 1956 (North Chile) Zona UTM 19 Sur

Tabla 1: Parmetros de Georreferenciacin utilizados en la ortorectificacin de

las fotografas areas y en la generacin del MDT.

Figura 3: Modelo Digital de Terreno (MDT) generado para el volcn Tata

Sabaya y sus depsitos de avalancha de detritos asociados.

En esta etapa, adems, fueron analizados los datos geomtricos de los

cerrillos, obteniendo la longitud y orientacin de sus ejes y describiendo la

ubicacin de estos cerrillos respecto al volcn. Para este anlisis se utiliz el

programa computacional ArcView 3.2a. Este programa se us tambin para

graficar la caracterizacin de las diferentes facies en las que ha sido dividido

este depsito, as como tambin para identificar y caracterizar fallas, pliegues,

5

cordones y otras estructuras presentes en l. A partir de los datos obtenidos se

realizaron diagramas de rosetas para las elongaciones de los cerrillos y para las

estructuras identificadas, as como tambin fue llevado a cabo el clculo del

volumen de los cerrillos y de los bloques presentes en stos. Para esto ltimo

los primeros fueron asemejados a semi-elipsoides y los segundos a elipsoides,

utilizando para esto la frmula de volumen para estos cuerpos (Figura 4), en la

cual a, b y c corresponden a los radios. El valor de utilizado fue de 3,14159.

Como resultado de esto ltimo se realiz una estimacin del volumen total del

depsito, as como tambin de cada una de sus facies.

Figura 4: Esquema y frmula para el clculo del volumen de un elipsoide

(Editorial Planeta, S.A., 1991).

1.4 Trabajos Anteriores

Druelle y Brousse (1984) sealaron que los depsitos bajo el flanco sur

del volcn Tata Sabaya se habran originado por una erupcin del tipo nue

ardente (nube ardiente flujo piroclstico). Estos autores realizaron una

descripcin geoqumica de las rocas de este depsito y establecieron una

petrognesis de las mismas. Francis y Ramrez (1985) reinterpretaron el origen

de estos depsitos como el producto de una avalancha de detritos que se

produjo por el colapso parcial del volcn, basndose en la similitud del tipo de

depsito y la topografa observada con depsitos identificados en el volcn

Socompa (Francis et al., 1985) y los producidos por la erupcin del Monte Santa

Helena en mayo de 1980 (Voight et al., 1981; Glicken, 1996). En 1993, de Silva

6

et al. llevaron a cabo un trabajo sobre la evolucin petrolgica del volcn Tata

Sabaya. Basados en esta evolucin, los autores concluyen que ste es similar a

otros centros volcnicos situados en la Zona Volcnica Central (ZVC) de la

Cordillera de los Andes, los que tpicamente presentan lavas calcoalcalinas con

un alto contenido en potasio y que se encuentran enriquecidos en Tierras Raras

Livianas. En este trabajo los autores tambin describen la evolucin del volcn

Tata Sabaya, en la cual han identificado cuatro etapas, las que, en orden

secuencial, han denominado: (1) Escudo piroclstico (pyroclastic shield); (2)

Cono pre-colapso (pre-collapse cone); (3) Cono post-colapso (post-collapse

cone) y (4) Etapa de sanado post-colapso (post-collapse healing stage).

Francis et al. (1985) realizaron un trabajo sobre los depsitos de

avalanchas de detritos presentes en el flanco noroeste del volcn Socompa, el

que correspondi a una interpretacin sobre la base de imgenes satelitales

Landsat MSS, imgenes del Explorador Multiespectral Optoelectrnico Modular

(Modular Optoelectronic Multiespectral Scanner, MOMS) y fotografas areas a

color, apoyado con una investigacin en terreno. En este trabajo se determin

el volumen y extensin del depsito, as como tambin se propuso una

hiptesis para el movimiento de la avalancha que le dio origen. Esta avalancha

ha sido interpretada por los autores como generada por una erupcin del tipo

freatomagmtica, esto ltimo concluido a partir de la presencia de bloques, de

dacitas de anfbol, con diaclasamiento prismtico (Prismatically Jointed Blocks,

PJB; Cas & Wright, 1987) en el depsito y a pmez de la misma composicin

que sobreyacen a estos depsitos. Otro trabajo sobre los depsitos de

avalancha de detritos del volcn Socompa ha sido llevado a cabo por Wadge et

al. (1995), quienes describen el depsito, identificando los bloques Toreva y dos

unidades distintivas: Monturaqui y El Cenizal. Los autores realizan un anlisis

espectral sobre la base de imgenes satelitales, y utilizan Modelos de Elevacin

Digital para calcular el volumen y la energa de la avalancha, estableciendo as

7

la evolucin y la dinmica de movimiento de sta. Tambin van Wyk de Vries et

al. (2001) desarrollaron un trabajo sobre este volcn donde los autores

expresan que el colapso de ste se debe a una deformacin gravitacional del

mismo y a un debilitamiento de su sustrato dctil.

Trabajos similares sobre depsitos de avalanchas volcnicas se han

realizado en diversos volcanes de los Andes Centrales. En el volcn Chaco,

Naranjo y Cornejo (1987), describen la forma, longitud y espesor de las paredes

de tres calderas de avalanchas orientadas hacia el sureste, noroeste y

suroeste, as como tambin las caractersticas de los depsitos asociados a

cada una de stas. En el volcn Parinacota, Clavero et al. (2002) describen en

detalle el depsito de avalancha holoceno, estiman el volumen y la velocidad

mnima de desplazamiento del flujo y la extensin de los depsitos asociados e

infieren caractersticas de la dinmica de flujo, as como de la formacin de los

cerrillos. En el volcn Ollage, Clavero et al. (2005) llevaron a cabo una

caracterizacin del depsito de avalancha presente en el flanco oeste de este

volcn, dividindolo en 7 facies. Adems, se debe tomar en cuenta el trabajo

realizado por Francis y Wells (1988), quienes, utilizando sensores remotos,

tales como fotografas areas, a escala aproximada 1:50.000, fotografas

espaciales, imgenes MOMS e imgenes Landsat TM (Thematic Mapper),

caracterizaron los depsitos de avalancha de detritos identificados en 14

centros volcnicos mayores presentes en la ZVC de Los Andes, entre los

cuales se encuentra el volcn Tata Sabaya. Los criterios utilizados por los

autores para identificar este tipo de depsitos fueron: a) la forma lobulada del

flujo; b) la mltiple superficie de cordones o lineamientos radiales al volcn al

cual se encuentran asociados; c) la presencia de megabloques y el terreno de

cerrillos; d) la evidencia de habilidad para subir altos topogrficos por parte del

flujo; e) la evidencia del origen en una cicatriz de colapso o anfiteatro, la cual

puede estar enterrada bajo lavas ms jvenes; y f) la presencia de patrones

8

espectrales con texturas inusuales, lo que indica la mezcla de materiales

contrastantes derivados de diferentes partes del edificio volcnico.

Por otra parte, numerosos estudios a nivel mundial se han realizado en el

tema de los depsitos de avalanchas de detritos, entre los que destacan el de la

erupcin y colapso parcial del Monte Santa Helena en E.E.U.U. (Voight et al.,

1981; Glicken, 1996), los existentes en Central Allan Hill, Antrtica (Reubi et al.,

2005), en el volcn Somma-Vesubio, Italia (Milia et al., 2003), en el Complejo

Volcnico Colima, Mxico (Stoopes y Sheridan, 1992), en el Complejo

Volcnico Chimborazo, Ecuador (Alcaraz et al., 2005), los presentes en el valle

del volcn Monte Shasta, California (Ui y Glicken, 1986; Crandell, 1989),

considerado uno de los depsitos ms voluminosos de este tipo; los del

noroeste de Absaroske Range en Wyoming, E.E.U.U. (Malone, 1995), as como

los no volcnicos observados en Valles Marineris, Marte (Lucchitta, 1978), entre

otros.

Cabe destacar, sobre la materia de depsitos de avalancha de detritos, el

trabajo de Ui (1983), quien establece algunos criterios para la identificacin de

este tipo de depsitos, denominados aqu como depsitos de avalancha

volcnica seca y que define como depsitos volcanoclsticos formados como

resultado de un colapso - a gran escala - de un sector de un cono volcnico,

esto asociado con algn tipo de actividad volcnica. En dicho trabajo el autor

realiza una comparacin de este tipo de depsitos con depsitos de detritos no-

volcnicos tomando en cuenta el coeficiente de friccin (H/L) y la relacin de

ste con el volumen. Otro trabajo a considerar es el de Siebert (1984) quien,

sobre la base de trabajos sobre depsitos de avalancha de detritos existentes

en la literatura hasta ese momento, y de observaciones hechas en terreno,

present una caracterizacin general para este tipo de depsitos.

9

CAPTULO 2 GEOLOGA REGIONAL

2.1 Ubicacin y Accesos

El volcn Tata Sabaya se ubica en los 1908 S y los 6832 W., en los

Andes Centrales, Altiplano boliviano (Figura 5). El depsito de avalancha

volcnica se distribuye hacia el flanco sur del volcn y rellena, parcialmente, el

borde norte de la cuenca del Salar de Coipasa (Figura 6).

Para acceder a estos depsitos desde la localidad de Pisiga-Bolvar, paso

fronterizo boliviano ubicado al oeste del volcn, se avanza aproximadamente15

km hacia el este por la ruta F-12, desvindose luego, por caminos secundarios

de tierra, en regular estado, hacia el norte y sur, siendo algunos sectores

accesibles slo por vehculos con doble traccin o a pie. La ruta F-12 es la

carretera que une Pisiga-Bolvar con la ciudad de Oruro, la que se encuentra

unos 240 km hacia el este. Esta carretera actualmente se encuentra casi

totalmente pavimentada (Figura 7).

Para llegar a Pisiga-Bolvar desde Chile es necesario cruzar el paso

fronterizo localizado en la localidad de Colchane, el que se encuentra 7 km al

oeste de Pisiga-Bolvar y que est unido a esta ltima por la denominada

Avenida Internacional, camino de ripio en buen estado. Para acceder a

Colchane se debe avanzar, desde la ciudad de Iquique, 41 km hacia el este por

la ruta A-16, hasta llegar al cruce con la Ruta 5 Norte, luego se avanza cerca de

30 km hacia el norte por esta ruta hasta llegar a la localidad de Huara en donde

se realiza un nuevo desvo, en direccin este, por la ruta A-55, recorriendo 173

km hasta llegar a Colchane (Figura 7).

10

Figura 5: Mapa de ubicacin del rea de estudio. sta se encuentra indicada

por el rectngulo achurado.

Figura 6: Imagen satelital Landsat MSS (Multispectral Scanner) del rea de estudio. sta muestra la distribucin de los depsitos de avalancha de detritos (DA) y los flujos de lavas (FL) presentes en el volcn Tata Sabaya.

11

Figura 7: Mapa de accesos al rea de estudio (Modificado de Goodyear de

Chile, 2002).

2.2 Marco Geolgico

El volcn Tata Sabaya se localiza en la Zona Volcnica Central (ZVC) de la

Cordillera de los Andes, la que abarca una extensa rea comprendida entre 15

S (sur del Per) y 27,5 S (norte de Chile y Argentina) (de Silva y Francis,

1991). Los aspectos principales que caracterizan el marco tectnico de los

Andes Centrales son una regin de ante-arco fuertemente elevada en el oeste,

una meseta (plateau) alto y extenso, con volcanes activos, en su borde oeste y

una faja corrida y plegada post-miocnica en el tras-arco, en la cua este

(Schmitz, 1994). Las elevaciones alcanzan alrededor de 6.000 m s.n.m., el

espesor de la corteza en este lugar presenta variaciones de entre 32 y 74 km y

la deformacin se extiende hacia el continente, en direccin E-W, casi 1.000 km

desde la fosa (Beck et al., 1996).

12

Figura 8: Esquema estructural de los Andes Centrales al suroeste de Bolivia y de las regiones adyacentes (Modificado de Jacobshagen et al., 2002). El cuadrado rojo indica el rea de estudio.

El volcn Tata Sabaya se encuentra en el segmento denominado Cordillera

Andina del noroeste de Bolivia (NWA) (Avila-Salinas, 1991), la que est

compuesta, principalmente, por una potente secuencia de rocas volcnicas

calcoalcalinas cenozoicas con alto contenido de potasio. sta se distribuye

desde los 17 a los 20 de latitud Sur, hasta el norte del Salar de Uyuni,

reconocindose, en este segmento, areniscas continentales del Oligoceno

temprano que pertenecen a la Formacin Berenguela. La Formacin

Berenguela se encuentra sobreyacida, en leve discordancia angular, por una

potente serie de sedimentos tobceos, areniscas, conglomerados, ignimbritas y

lavas depositadas durante el Oligoceno - Mioceno Superior de la Formacin

Negrillos, que aflora al norte del Salar de Coipasa y que es equivalente a la

Formacin Mauri. Tambin se reconocen flujos de lavas andesticas, tobas

13

cristalinas e ignimbritas soldadas intercaladas dentro de las secuencias de las

formaciones Berenguela y Carangas, y que son de edad miocnica, y depsitos

piroclsticos de distintos volmenes del Plioceno tardo (ca. 3 Ma). Todo esto se

encuentra sobre un basamento cristalino compuesto de metagranitos y

gneisses del Proterozoico Medio a Superior (Avila-Salinas, 1991).

La geologa expuesta en la vecindad del volcn Tata Sabaya corresponde,

principalmente, a rocas volcnicas del Cuaternario al Reciente; rocas, depsitos

aluviales y sedimentos lacustres relacionados a un gran lago del Pleistoceno

tardo, del cual el Salar de Coipasa es un remanente. El basamento inmediato

al volcn corresponde, al parecer, a ignimbritas, probablemente equivalentes a

la Formacin Altos de Pica, expuesta al oeste, en Chile (de Silva et al., 1993).

Adems, una serie de bloques, afectados por fallas con rumbo NNW, se

localizan a unos 3 km al norte del volcn y estn compuestos por granitos

presumiblemente de edad Proterozoica (Figura 9) (de Silva et al., 1993).

La figura 10 muestra un extracto de la geologa del rea de estudio.

Figura 9: Fotografa, mirando hacia el suroeste, del flanco noreste del volcn Tata Sabaya. Se observan granitos precmbricos (GP), del basamento, y coladas de lava (FL) recientes.

14

Figura 10: Extracto de mapa geolgico regional del rea de estudio, escala 1:1.000.000 (SERGEOMIN-YPFB, 1996).

15

CAPTULO 3 GEOLOGA LOCAL

3.1 Generalidades El estratovolcn Tata Sabaya es del tipo compuesto (de Silva y Francis, 1991), con una elevacin cercana a los 5.430 m s.n.m. y una altura, desde su

base, de aproximadamente 1.700 m. En sus flancos se disponen coladas de

lava, domos (Figuras 9 y 11) y depsitos piroclsticos, todos de composicin

andestica a dactica. Los depsitos piroclsticos son, principalmente, del tipo

bloque y ceniza, con bloques con diaclasamiento prismtico (Prismatically

blocks, PJB; Cas & Wright, 1987) que llegan a medir hasta 3 m de dimetro

(Figura 12), y depsitos de flujo piroclstico, por colapso de columna eruptiva,

localizados hacia el suroeste del volcn (Clavero et al., 2006) (Figura 13)

Figura 11: Fotografa, mirando hacia el noroeste, del flanco sureste del volcn Tata Sabaya. Se observan algunos de los flujos de lava (FL) y de las lavas-domo y domos (D), post-colapso, presentes en este flanco y en la parte alta del edificio.

16

Figura 12: Fotografa de un bloque con diaclasamiento prismtico. ste es uno de los que se encuentran en los depsitos piroclsticos de bloque y ceniza localizados en el flanco sur del volcn.

Figura 13: Fotografa de un depsito de flujo piroclstico post-avalancha. ste se encuentra localizado hacia el suroeste del volcn. La cinta mtrica indica 1 m

Hacia el sur del volcn, y sobre el borde norte del Salar de Coipasa, se

localizan depsitos de avalancha de detritos generados por el colapso parcial

del volcn ancestral ocurrido durante el Pleistoceno Superior Holoceno

17

(Clavero et al., 2006), los que cubren un rea de ca. 230 km2 y tienen un

volumen mnimo estimado de ca. 6 km3. Interpretados inicialmente como

depsitos piroclsticos producidos por una nube ardiente (Druelle y Brousse,

1984), stos depsitos presentan los aspectos tpicos presentes en los

generados por una avalancha de detritos, como por ejemplo la superficie de

cerrillos (Ui, 1983; Siebert, 1984). Los cerrillos presentan alturas que varan de

algunos decmetros hasta centenas de metros. En este depsito se observa,

adems, un pequeo albardn que se encuentra cercano al flanco suroccidental

del volcn Cerro Parani, adyancente al volcn Tata Sabaya (de Silva y Francis,

1991). La cicatriz de colapso ha sido sellada y cubierta casi completamente,

observndose un remanente de ca. 200 m de altura en el flanco suroriental del

volcn Tata Sabaya (de Silva y Francis, 1991). Tambin se observan, en la

parte proximal del depsito, bloques del tipo Toreva (Reiche, 1937).

Los depsitos de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya se

caracterizan por contener fragmentos del volcn ancestral y fragmentos de

materiales que se encontraban en el flanco sur del volcn, y que fueron

incorporados al flujo. Entre estos fragmentos se encuentran lavas, de

composiciones que varan de andestica a dactica; depsitos piroclsticos, de

oleada y del tipo bloques y ceniza; bombas volcnicas de composicin

andestico-basltica, depsitos salinos, depsitos lacustres y brechas

piroclsticas de composicin dactica de anfbol (Clavero et al., 2006).

En algunos cerrillos los materiales se encuentran basculados, deformados

y/o fracturados, encontrndose estructuras tales como fallas normales (Figura

14), pliegues y estructuras de inyeccin (Figura 15) (Clavero et al., 2006). En la

cima de algunos cerrillos se observan bloques aislados con tamaos que varan

de algunos decmetros hasta un poco ms de 10 m de dimetro (Figura 2).

Algunos de estos bloques muestran marcas de impacto similares a las descritas

18

para otros depsitos de avalancha en los Andes Centrales (e.g. Clavero et al.,

2002, Clavero et al. 2005). Asimismo, se ha observado, en cerrillos con alturas

mayores a 10 m y que se encuentran en el Salar de Coipasa, una costra

carbontica que rodea tanto a los bloques como a los mismos cerrillos (Figura

16). Costras similares han sido observadas en otros depsitos de avalancha

que rellenan parcialmente cuencas de salares (e.g. Aguilar, 2005) y, para el

caso del depsito de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya, han sido

interpretadas como evidencias de un paleolago, el cual habra ocupado la

cuenca de Uyuni-Coipasa, hace ca. 13 ka A.P.14C, alcanzando una profundidad

cercana a los 100 m sobre el nivel de los actuales salares de Uyuni y Coipasa

(Sylvestre et al., 1996; Sylvestre et al., 2000). Tambin, dentro del depsito, se

ha encontrado cerrillos amalgamados (Compound hummocks, sensu Clavero et

al., 2002), los que comprenden dos o ms cerrillos de la misma composicin

que se encuentran localizados uno sobre, o al lado, de otro, sin que haya una

separacin clara entre ellos.

Figura 14: Serie de fallas normales en el interior de un cerrillo del depsito de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya. sta se encuentra afectando a depsitos aluviales y piroclsticos incorporados en el cerrillo. Las flechas, en el esquema de la derecha, indican el movimiento relativo de stas. Los signos de interrogacin indican lugares donde no se ha logrado establecer este movimiento.

19

a

Figura 15: Pliegue antiforme (a) y di a estructuras internas de un cerrillo. En elindicado con una flecha verde.

3.2 Tipos de cerrillos, segn composici

Como se ha sealado anteriormente

depsito corresponde a cerrillos (hummo

y composicin. Sobre la base de todo es

cerrillos, los que a continuacin se descri

que de inyeccin correspondientes

esquema el dique de inyeccin se ha

Figura 16: Fotografa de costra carbontica que cubre un bloque de la parte superior de un cerrillo.

n y morfologa

, la morfologa caracterstica para este

cks), los que varan en tamao, forma

to se han logrado distinguir 6 tipos de

ben:

20

3.2.1 Cerrillos Lvicos

Son cerrillos, generalmente de gran altura, con una mnima de 10 m y una

mxima de 400 m, volmenes de 15 x 103 m3 hasta 5 x 107 m3 e inclinaciones

abruptas que varan de 35 a 60. Se encuentran constituidos por grandes

bloques de dacita de anfbol y andesita, con dimetros que alcanzan los 5 m

(Figura 17).

Figura 17: Fotografa de la base de un cerrillo lvico. En esta fotografa se observan bloques, con dimensiones mayores a 3 m de dimetro, de composicin andestica y, principalmente, dactica de anfbol.

3.2.2 Cerrillos Piroclsticos

Son cerrillos alargados, con inclinaciones suaves, entre 10 y 25, y una

altura media de 2,5 m. Son de grandes extensiones (hasta 200 m de longitud) y

tienen un volumen promedio de 2 x 104 m3. Estn compuestos por depsitos

piroclsticos del tipo bloques y ceniza, con bloques con diaclasamiento

prismtico de dacitas de anfbol en una matriz de ceniza, y depsitos de flujo

piroclstico, con fragmentos juveniles en matriz de ceniza, encontrndose, en

21

algunos de estos cerrillos, lentes que corresponden a depsitos de oleadas

piroclsticas con estratificacin cruzada (Figura 18).

Figura 18: Fotografa del interior de un cerrillo piroclstico. En la parte inferior se observa un depsito piroclstico del tipo bloques y ceniza (B) sobre el cual se dispone un depsito de flujo piroclstico (P) con fragmentos juveniles de hasta 80 cm de dimetro. Intercalado entre stos se observa un lente de depsito de oleada piroclstica (S). 3.2.3 Cerrillos Sedimentarios

Son cerrillos de menor tamao que los anteriores, llegando a alcanzar

hasta 3 m de altura. Presentan un volumen promedio de 3,5 x 103 m3 e

inclinaciones que van desde los 2 hasta los 20. Se encuentran constituidos

por depsitos sedimentarios, generalmente estratificados, con capas cuyos

fragmentos varan de tamao arena fina a limo, encontrndose, en algunos

niveles, clastos de tamao guijarro de composicin volcnica. Corresponden a

depsitos aluviales, similares a los reconocidos en la base de algunos cerrillos

mixtos y, en ocasiones, se observan intercalaciones de capas de depsitos

piroclsticos y/o sedimentos salinos (Figura 19). Sobre y dentro de esta matriz

se disponen bloques de dacita de anfbol y de brecha piroclstica dactica de la

misma composicin, con longitudes que varan entre 20 a 560 cm (Figura 20).

22

Figura 19: Esquema del interior de un cerrillo sedimentario. En ste se muestra

la constitucin principal de este tipo de cerrillos.

Figura 20: Cerrillos sedimentarios. stos se encuentran indicados con las flechas negras. En el crculo, sobre un bloque, una persona como escala.

23

3.2.4 Cerrillos Mixtos

Tienen entre 4 m y 60 m de altura, inclinaciones que varan de 8 a 35

(Figura 21) y volmenes que van desde los 500 m3, en la parte distal del

depsito, hasta los 5 x 106 m3 en la parte central de ste. Estn constituidos por

dos porciones (Figura 21): Una porcin sedimentaria, en la base, y una porcin

volcnica, en la parte superior. La porcin sedimentaria, a su vez, est

constituida por depsitos sedimentarios aluviales, compuestos por sedimentos

tamao arena y limo, similares a los observados en los cerrillos sedimentarios, y

por bloques correspondientes a fragmentos de lavas, de composicin dactica,

de brechas piroclsticas, de la misma composicin, y de bombas volcnicas, de

composicin andestico-basltica. La porcin volcnica est constituida por

fragmentos volcnicos, con longitudes de hasta un poco ms de 3 m,

correspondientes a dacitas de anfbol. En esta porcin la matriz vara entre un

60% y un 20% (vol), y est formada por fragmentos de dacita de anfbol, de

tamao menor a 20 cm de dimetro, y de material piroclstico, encontrndose

fragmentos de pmez con longitudes que varan entre 3 y 30 cm. Internamente

algunos de estos cerrillos presentan fallas y pliegues.

En cerrillos mixtos, de alturas mayores a 10 m, se observa una costra

carbontica rodeando la parte superior de stos.

24

Figura 21: Cerrillo mixto. a) Porcin volcnica, y b) Porcin sedimentaria.

Camioneta como escala.

3.2.5 Cerrillos de Brecha Piroclstica

Estn constituidos por brechas piroclsticas, del tipo bloques y ceniza

(Figura 22). Los bloques presentes en este tipo de cerrillos son,

mayoritariamente, de la misma composicin. Existen dos tipos de cerrillos de

brecha piroclstica: Los primeros, y ms comunes, son de gran tamao,

variando desde 10 m hasta poco ms de 40 m de altura, con longitudes que van

desde 50 m a 200 m, y un volumen promedio de 2,5 x 10 4 m3. Estos cerrillos

son, morfolgicamente, similares a semi-elipsoides truncados, con inclinaciones

muy abruptas, las varan entre 35 y 50, presentando una superficie

relativamente horizontal en la parte superior. Los bloques comprenden entre un

60 y un 100% del volumen del cerrillo y la parte superior presenta una costra

carbontica en aquellos cerrillos con alturas mayores a 10 m (Figuras 16 y 22).

25

El segundo tipo de cerrillos de brecha piroclstica corresponde a cerrillos

de inclinaciones suaves, entre 15 y 25, con longitudes entre 120 y 160 m y

una altura promedio de, aproximadamente, 2,5 m. stos presentan una

superficie relativamente horizontal y sobre sta se encuentran dispersos

algunos bloques de brecha piroclstica, con dimetros entre 1,5 m y 10 m, y de

dacitas de anfbol, de hasta 3 m de dimetro, los que comprenden hasta un

20% del volumen de los cerrillos (Figura 23). Este tipo de cerrillos s e observan

hacia las zonas distales del depsito.

Figura 22: Cerrillos de brecha piroclstica. stos corresponden a cerrillos de pendientes abruptas y estn constituidos por brechas piroclsticas de bloques y ceniza, de composicin dactica.

Figura 23: Cerrillos de brechas piroclsticos, de inclinaciones suaves,

localizados hacia la zona distal del depsito.

26

3.2.6 Cerrillos de Bombas Volcnicas

Son cerrillos de pequeas dimensiones: alturas que varan de 0,8 a 4 m,

longitudes que alcanzan los 80 m, inclinaciones variables entre 20 y 25 y

volmenes que varan entre 300 y 8000 m3. Corresponden a depsitos

compuestos por fragmentos volcnicos (bombas, lavas y brechas piroclsticas)

tamao arena (hasta 20% del volumen total del cerrillo), fragmentos, de entre

15 a 60 cm, de bombas volcnicas de composicin andestico-basltica (40% a

70% del volumen total de estos cerrillos) y bloques de dacitas de anfbol (40% a

60% del volumen total de este tipo de cerrillos), los cuales llegan a alcanzar

longitudes de 120 cm.

3.3 Estructuras Elementales

A partir de la interpretacin de las fotografas areas y las imgenes

satelitales, adems de la utilizacin de un Modelo Digital del Terreno, se han

logrado identificar algunas estructuras presentes en el depsito de avalancha

de detritos del volcn Tata Sabaya, entre las cuales se encuentran:

3.3.1 Bloques Toreva

Un bloque Toreva es un deslizamiento consistente de una nica y gran

masa de material, la cual, durante el descenso, ha rotado hacia atrs del origen,

mediante un eje de rotacin horizontal (Reiche, 1937). Este tipo de

deslizamiento se ha identificado en la parte proximal de la avalancha (Figura

24), y ha sido observado en otro depsitos de avalancha de detritos (e.g.

Lucchitta, 1978, Francis et al., 1985; Clavero et al., 2002, Wagde et al., 1995).

Una caracterstica importante de estos bloques es que, habitualmente

27

mantienen la secuencia estratigrfica original del sector desde el cual

provienen.

Figura 24: Fotografa area del sector proximal del depsito de avalancha de detritos. Con flecha roja se indica un bloque Toreva identificado en la parte proximal del depsito. Con flechas azules se indica un cordn localizado hacia el borde nororiental del depsito. La flecha negra indica el lugar donde de Silva y Francis identificaron un albardn.

3.3.2 Albardones (Leves)

Estas estructuras son definidas como cordones localizados cerca de los mrgenes del depsito de avalancha, las que localmente se van ensanchando

en zonas lineales de topografa positiva irregular (Glicken, 1996). Un pequeo

albardn, hacia el suroeste del volcn Cerro Parani, adyacente al volcn Tata

Sabaya, fue observado por de Silva y Francis (1991) (Figura 24).

A travs del anlisis de fotografas areas, se ha identificado un cordn, el

cual coincide con el margen nororiental del depsito, debido a esto, ha sido

interpretado como un albardn marginal (Figura 24).

28

3.3.3 Lbulos Un lbulo corresponde a una morfologa caracterizada por ser una parte

saliente de la avalancha, la cual se ha separado del resto de la avalancha para

formar una lengua de frente redondeado (Guilbaud, 2002). Por lo general se

encuentran hacia las partes marginales de la avalancha, estando delimitados

por fallas de desplazamiento (Figura 25).

Figura 25: Fotografa area del depsito de avalancha de detritos. Las flechas rojas apuntan a lbulos identificados en el depsito; las lneas negras representan fallas de desplazamiento, donde las flechas indican el movimiento relativo, y las lneas segmentadas azules representan cordones longitudinales.

3.3.4 Cordones (Ridges)

Estructuras caractersticas para este tipo de depsitos (Siebert, 1984). Es un trmino general utilizado para describir elevaciones largas y angostas,

usualmente de formas escarpadas y con crestas puntiagudas (American

Geological Institute, 1984). En este trabajo se caracterizan con este trmino

cerrillos que presentan un alineamiento de sus ejes (Figura 25).

29

Se han establecido dos tipos de cordones: longitudinales, los que se

disponen de manera, ms o menos, radial respecto al edificio volcnico, y

transversales, los que se encuentran perpendiculares a los anteriores (Figura

26).

Figura 26: Cordones observados a partir de las fotografas areas del depsito de avalancha de detritos. La lnea segmentada azul representa un cordn longitudinal, mientras la roja representa un cordn transversal.

3.3.5 Fallas de desplazamiento

Se han denominado as a lineamientos que varan de algunos metros a varios kilmetros, y que presentan un rechazo horizontal del mismo orden de

magnitud (Guilbaud, 2002). Delimitan diferentes dominios dentro de la

avalancha (sensu Clavero et al., 2002) y el sentido de movimiento es conocido

cuando se desplazan unidades en las cuales se tiene seales suficientes de

ste (Figura 25).

30

3.3.6 Fallas normales En la parte marginal del depsito se ha reconocido este tipo de estructuras formando, localmente, horsts (Figura 27). Los ejes mayores de los cerrillos,

localizados cercanos a estas estructuras, se encuentran relativamente paralelos

al rumbo de las fallas. Tambin se ha identificado estas estructuras en el interior

de cerrillos (Figura 14).

Figura 27: Fotografa area del sector occidental del depsito. En ella se indican, con lneas negras, fallas normales, donde el semicrculo negro indica el bloque que cae.

3.3.7 Fallas inversas

En este depsito se han observado como estructuras de bajo ngulo,

siendo encontradas slo en el interior de algunos cerrillos.

31

3.3.8 Pliegues

Se han observado pliegues en la base y en el interior de los cerrillos (Figura 14), preferentemente en los de las facies distales y marginales del depsito.

Varan de escala mtrica a centimtrica y en formas que van, segn el valor del

ngulo entre los flancos, desde pliegues abiertos (con ngulos entre 120 a 70)

a pliegues isoclinales (con flancos subparalelos) (Ghosh, 1993). No se ha

logrado identificar pliegues a partir de las fotografas areas.

3.3.9 Diques de inyeccin

Son estructuras reconocidas como diques emplazados en los cerrillos, los

cuales aprovecharon planos de debilidad, tales como fallas, y cortaron el interior

de los cerrillos (Figura 15). Corresponden a diques de material clstico, de

tamao que vara de limo a arena, el cual es inyectado desde la base de los

cerrillos hacia la parte superior de los mismos. Este mismo tipo de estructuras

han sido observadas en el interior de cerrillos de otros depsitos de avalancha

de detritos (e. g. Yarnold, 1993; Malone, 1995; Voight et al., 2002, Clavero et

al., 2005).

3.3.10 Estructuras de Slump

Es un trmino general que incluye todas las estructuras de deformacin

penecontemporneas resultantes del movimiento y desplazamiento de capas

sedimentarias ya depositadas, principalmente por accin de la gravedad

(Reineck y Singh, 1980).

Este tipo de estructuras han sido observadas en la base de cerrillos,

localizados en las zonas distales de la avalancha, y en la superficie del Salar de

32

Coipasa. Principalmente se han encontrado algunas estructuras de carga y

estructuras similares a las estructuras tepee descritas por Assereto y Kendall

(1977) que estn compuestas de fragmentos pequeos, o largos, generalmente

con forma de platillo.

Sobre la base del anlisis de las estructuras presentes en este depsito,

mediante la observacin de las fotografas areas y las imgenes satelitales, se

ha llevado a cabo la composicin de un mapa estructural, el cual se presenta en

la figura 28.

3.4 Facies

Una facies es una secuencia de rocas, o depsito, con caractersticas

nicas y definibles que la distinguen de otras facies o secuencia de rocas. La

caracterstica definible puede ser composicional o textural, o puede estar

basada en las estructuras sedimentarias o en los fsiles presentes. Una facies

es el producto de un nico grupo de condiciones en el ambiente donde se

deposit. Estas condiciones pueden ser fsicas, qumicas y/o biolgicas en

origen, y pueden incluir factores tales como la topografa y la batimetra; la tasa

de sedimentacin; el transporte y la depositacin; el clima y la meteorizacin; la

naturaleza del material de origen (tanto qumica como fsica); la condicin

qumica prevaleciente y la influencia de la flora y fauna (Cas y Wright, 1987).

Se han definido 6 facies, para este depsito, de acuerdo al tipo de cerrillos

predominante y a la localizacin de stas dentro del depsito de avalancha de

detritos. Estas facies se observan en la figura 29 y son descritas a continuacin.

Para cada una de stas se ha estimado el rea de la superficie que abarca y el

volumen aproximado de acuerdo al tipo, cantidad y volumen de los cerrillos que

la conforman.

33

Figura 28: Mapa estructural del depsito de avalancha de detritos del volcn Tata

Sabaya.

34

Figura 29: Mapa de distribucin de las distintas facies definidas para el

depsito de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya.

3.4.1 Facies de Bloques Toreva (FBT)

Esta facies est caracterizada por estar constituida de bloques Toreva

(Reiche, 1937), de hasta ca. 1,2 km de longitud. Los bloques Toreva se han

reconocido en la porcin ms proximal del depsito (Figura 24) (Clavero com,

verbal). Esta facies cubre un rea de ca. 5,5 km2 y tiene un volumen

aproximado de 0,2 km3.

35

3.4.2 Facies de Cerrillos Volcnicos (FCV)

Se distribuye hacia el sur de la FBT, en la parte proximal del depsito

(Figura 30). Abarca hasta el borde norte del actual Salar de Coipasa y se

distribuye en una franja de orientacin NW-SE (Figura 29). Cubre un rea

aproximada de 22 km2 y se ha estimado para ella un volumen de 3,4 km3,

siendo la de mayor volumen del depsito. Est compuesta por cerrillos lvicos y

cerrillos piroclsticos, siendo la nica facies donde se ha encontrado estos dos

tipos de cerrillos. Tambin se han observado, en su parte distal, algunos

cerrillos sedimentarios con alturas menores a 1,2 m e inclinaciones de hasta

10.

Figura 30: Vista panormica, hacia el noreste, de la zona central del depsito de avalancha de detritos del volcn Tata Sabaya. En esta figura se observan los cerrillos lvicos (CL) de la Facies de Cerrillos Volcnicos (FCV), y los cerrillos mixtos (CM) y andestico-baslticos (CAB) de la Facies de Cerrillos Mixtos (FCM).

36

La longitud de los ejes mayores de estos cerrillos disminuye con la

distancia al volcn (Figura 31), ellos se encuentran orientados en direccin

preferencial NW-SE (Figura 32), con una mayor frecuencia entre N50-60W.

Longitud ejes mayores v/s Distancia

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

may

ores

(m)

Cerrillos Sedimentarios Cerrillos Lvicos Cerrillos piroclsticos Figura 31: Grfico de longitud de ejes mayores v/s distancia, para los cerrillos de la FCV. La distancia est medida desde la interseccin del eje mayor con el eje menor de cada cerrillo a la cima del actual volcn Tata Sabaya. En este grfico se observa una clara tendencia a la disminucin de la longitud de los cerrillos con la distancia, siendo los cerrillos sedimentarios los de menores dimensiones.

n = 94

Figura 32: Diagrama de roseta de la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FCV. El intervalo es de 10.

En el interior de los cerrillos de esta facies se han observado estructuras

tales como fallas normales (Figura 14), diques de inyeccin y pliegues. Slo se

37

han observado algunos cordones (Figura 33) y fallas de desplazamiento (Figura

34) a partir del anlisis de las fotografas areas, pero en nmero insuficiente

para ser representadas en un diagrama de roseta.

Figura 33: Cordn presente en la FCV. ste se encuentra indicado con lnea

segmentada verde.

Figura 34: Falla de desplazamiento identificada en la FCV. sta se encuentra

indicada con lnea negra. Las flechas indican el movimiento relativo.

38

3.4.3 Facies de Cerrillos Mixtos (FCM)

Se distribuye en la zona central del depsito, inmediatamente al sur de la

FCV, ocupando un rea de ca. 80 km2 y un volumen de ca. 1,2 km3, siendo as

la facies ms extensa.

Los cerrillos que constituyen esta facies son, principalmente, cerrillos

mixtos, con alturas entre 4 m y 60 m e inclinaciones que varan de 8 a 35

(Figura 21). Tambin se ha observado algunos cerrillos sedimentarios, similares

a los encontrados en la zona distal de la FCV, en la parte occidental de esta

facies, y cerrillos de brecha volcnica de inclinaciones abruptas (Figura 22).

Rodeando a los cerrillos mixtos se han reconocido algunos cerrillos andestico-

baslticos (Figura 30) de pequeas dimensiones: alturas que varan de 0,8 a 4

m, longitudes que alcanzan los 80 m e inclinaciones entre 20 y 25. Los

cerrillos con alturas mayores a 10 m presentan, en su parte superior, una costra

carbontica (Figura 16).

En general los ejes mayores de los cerrillos que se han incluido en esta

facies tienen una distribucin radial, distribuyndose preferentemente en

direccin NW-SE (Figura 35).

n = 508

Figura 35: Diagrama de roseta que muestra la orientacin de los ejes de alargamientos mayores de los cerrillos de la FCM. El intervalo es de 10.

39

Las estructuras, tales como fallas de desplazamiento y cordones,

interpretadas para esta facies presentan una orientacin NE-SW, casi

perpendicular a la orientacin preferencial de los ejes mayores de los cerrillos,

encontrndose algunas orientadas de forma paralela a ellos (Figura 36).

n = 51

Figura 36: Diagrama de roseta de la orientacin de las estructuras presentes en la FCM. El intervalo es de 10.

Debido a su amplia distribucin, esta facies ha sido subdividida en 3 zonas:

Zona Central, Zona Occidental y Zona Oriental. Esta subdivisin se ha llevado

a cabo sobre la base de la distribucin que muestra cada facies dentro de la

FCM y la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos que la componen

(Figura 37).

3.4.3.1 Zona Central (FCMC)

Esta zona se localiza en la zona proximal-central de la Facies de Cerrillos

Mixtos (Figura 37), representando un 17 % del rea y un 23 % del volumen de

sta. Est constituida por cerrillos mixtos rodeados, generalmente, por cerrillos

andestico-baslticos. Los primeros tienen longitudes desde ca. 100 m hasta

500 m y alturas que varan de 2 a 40 m, mientras que los segundos presentan

longitudes de hasta 150 m y alturas inferiores a 6 m (Figura 30).

40

Figura 37: Distribucin de las zonas en las cuales se ha subdividido la FCM..

La longitud de los cerrillos no tiene relacin directa con la distancia al

volcn (Figura 38) y sus ejes mayores presentan una orientacin radial,

destacndose tres series de elongacin preferencial: una en direccin N-S, otra

en direccin NE, entre N30E y E, y la tercera entre N40-60W (Figura 39).

En cuanto a los ejes de las estructuras, stas presentan una orientacin

preferencial en direccin NE-SW (Figura 40) y se ha identificado, a partir de las

fotografas areas, algunas fallas de desplazamiento (Figura 41).

Longitud ejes v/s Distancia

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

may

ores

(m)

Figura 38: Grfico de longitud de ejes mayores v/s distancia para los cerrillos

de la FCMC.

41

n = 86

Figura 39: Diagrama de roseta para las orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FCMC. El intervalo es de 10.

n = 12

Figura 40: Diagrama de roseta para la orientacin de las estructuras interpretadas para la FCMC. Intervalos de 10.

Figura 41: Fallas de desplazamiento interpretadas para la FCMC. stas han sido indicadas con lneas rojas. Las flechas indican el movimiento relativo de stas.

42

3.4.3.2 Zona Occidental (FCMOc)

Se localiza en el borde distal-occidental de la Facies de Cerrillos Mixtos

(Figura 37), abarcando un rea de ca. 22 km2 y un volumen aproximado de 3 x

108 m3.

Est constituida por cerrillos mixtos, andestico-baslticos y sedimentarios

(Figura 42), estos ltimos cercanos al contacto entre esta facies y la Facies de

Cerrillos Sedimentarios Occidental. Los cerrillos presentan diversos tamaos,

variando entre 40 m y 400 m de longitud (Figura 43), con volmenes entre 2,5 x

103 y 3 x 106 m3, siendo los de mayor dimensin aquellos localizados en la

parte central de esta facies. Al igual que la facies anterior, la longitud de los

cerrillos no muestra ninguna relacin con la distancia al volcn (Figura 43).

En la figura 44 se puede observar una tendencia bimodal de la orientacin

de los ejes mayores de los cerrillos: una en direccin NW-SE, especficamente

entre los N30W y los N60W, y la otra entre los N40-50E.

Figura 42: Fotografa, mirando hacia el este, de la FCMOc. En esta fotografa

se observan cerrillos mixtos (CM) y sedimentarios (CS).

43

Longitud ejes v/s Distancia

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

may

ores

(m)

Figura 43: Grfico, de longitud de ejes mayores v/s distancia, para los cerrillos

pertenecientes a la FCMOc.

n = 155

a) b)

Figura 44: Diagramas de roseta para la orientacin de las elongaciones de los cerrillos de la FCMOc. a) Intervalos de 10 y b) intervalos de 15.

Entre las estructuras presentes se pueden observar algunos cordones

longitudinales (Figura 45). Estas estructuras estn, en estas facies, orientadas

en dos direcciones preferenciales, perpendiculares entre s: entre N30-50W y

entre N40-50E, dominando los orientados hacia NE-SW (Figura 46).

44

Figura 45: Cordones longitudinales, en amarillo, identificados para la FCMOc.

stos se localizan hacia la parte distal de esta zona.

n = 14

Figura 46: Diagrama de roseta que muestran la direccin de orientacin preferencial de las estructuras identificadas en la FCMOc. Intervalos de 10.

3.4.3.3 Zona Oriental (FCMOr)

Como su nombre lo indica, se localiza en la zona oriental de la Facies de

Cerrillos Mixtos (Figura 37), ocupando la zona central de depsito. Comprende

un rea de ca. 44 km2, lo que representa ms de un 50% del rea total de esta

facies. El volumen de sta es de ca. 7 x 108 m3, correspondiendo esto al 58%

del total del volumen de la FCMOr.

45

Entre los cerrillos presentes en esta facies se encuentran: mixtos de

grandes extensiones, con longitudes que varan entre 100 m y 600 m;

andestico-baslticos y de brecha piroclstica, estos ltimos localizados

preferentemente hacia la parte distal. Los cerrillos mixtos y de brecha

piroclstica presentan, en su parte superior, bloques de composicin dactica y

de brecha piroclstica en mayor proporcin que en las dems subdivisiones de

la Facies de Cerrillos Mixtos.

Los cerrillos que componen esta facies tienen una elongacin preferencial

NW-SE (Figura 47) y, a diferencia de las otras zonas en que se ha subdividido

la FCM, stos muestran una ligera relacin entre la longitud de sus ejes

mayores y la distancia al volcn (Figura 48).

En general las estructuras identificadas para esta zona presentan tres

orientaciones preferenciales: una en direccin NNW, la que predomina sobre

las dems, otra entre los N20-40E, y la tercera, de menor importancia, entre los

N70-80E, perpendicular a la primera (Figura 49).

n = 265

a) b)

Figura 47: Diagramas de roseta para la orientacin preferencial del alargamiento de los ejes mayores de los cerrillos de la FCMOr. El intervalo en a) es de 10 y en b) es de 15.

46

Longitud ejes v/s Distancia

0

100

200

300

400

500

600

5000 7000 9000 11000 13000 15000 17000 19000 21000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

may

ores

(m)

Figura 48: Grfico, para la FCMOr, de longitud de ejes mayores de los cerrillos v/s distancia de stos al volcn. La lnea muestra la tendencia de los cerrillos a disminuir sus longitudes a medida que stos se alejan del volcn.

n = 25

Figura 49: Diagrama de roseta, con intervalos de 10, para la orientacin de las estructuras presentes en la FCMOr.

Entre las estructuras presentes se encuentran fallas de desplazamiento que llegan a tener, en algunos casos, longitudes de hasta 3 km, y algunos cordones (Figura 50).

47

Figura 50: Fotografa area donde se han indicado, con lneas amarillas, fallas de desplazamiento identificadas dentro de la FCMOr. Las flechas indican el movimiento relativo de stas. Las flechas azules indican algunos cordones. 3.4.4 Facies de Cerrillos Sedimentarios (FCS)

Se distribuye en las zonas laterales del depsito, hacia el este y oeste de la

FCM, abarcando un rea de 14 km2 y un volumen estimado de 2 x 107 m3.

Est caracterizada por estar compuesta, principalmente, por cerrillos

sedimentarios, presentndose tambin algunos cerrillos del tipo mixto. Los

cerrillos sedimentarios son de pequeas dimensiones, con alturas y volmenes

mximos de 3 m y 1.500 m3, respectivamente, e inclinaciones inferiores a 15

(Figura 20). Los cerrillos mixtos son similares a los observados en la Facies de

Cerrillos Mixtos.

Para una mejor comprensin, esta facies se ha subdividido en 2 zonas.

Esta subdivisin se ha hecho tomando en cuenta la ubicacin de stas dentro

del depsito de avalancha de detritos. La distribucin de estas zonas se

observa en la figura 51.

48

Figura 51: Distribucin de las zonas en que se ha subdividido la FCS.

3.4.4.1 Zona Oriental (FCSOr)

Se localiza en la parte oriental del depsito de avalancha, hacia el este de

la FCM y cubre un rea de, aproximadamente, 3 km2 y un volumen de ca. 7 x

106 m3, siendo la facies de menor extensin y volumen del depsito.

Est compuesta por cerrillos aislados de los tipos sedimentarios y mixtos.

Los primeros presentan longitudes que no superan los 100 m y representan casi

el 70% del total de los cerrillos presentes en esta facies; los segundos tienen

longitudes que varan entre 100 y 200 m y representan casi el 90% del volumen

de esta facies. Los cerrillos presentan una orientacin preferencial NW-SE, con

una distribucin mayor entre N50-60W (Figura 52). La longitud de los ejes de

estos cerrillos aumenta con la distancia al volcn (Figura 53). Esto se observa

tanto para los cerrillos mixtos como para los sedimentarios.

49

n = 32

Figura 52: Diagrama de roseta de la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FCSOr. Intervalos de 10.

Longitud ejes v/s Distancia

0

50

100

150

200

250

10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

(m)

Cerrillos sedimentarios Cerrillos mixtos

Figura 53: Relacin entre la longitud de los ejes de los cerrillos y la distancia

respecto al volcn para la FCSOr.

Las estructuras identificadas a partir de las fotografas areas son

insuficientes para ser representadas en un diagrama de roseta.

3.4.4.2 Zona Occidental (FCSOc)

Se localiza en la parte occidental del depsito, al sur de la FCV y al oeste

de la FCMC. Cubre un rea de ca. 10,5 km2 y tiene un volumen estimado de ca.

50

2 x 107 m3. Est constituida, mayoritariamente, por cerrillos sedimentarios,

encontrndose tambin algunos cerrillos mixtos, estos ltimos localizados

preferentemente en la zona distal. Las caractersticas de stos son similares a

las descritas para los de la FCSOr y las longitudes de sus ejes mayores

aumentan con la distancia al volcn, tal como se observa en la figura 54. Sus

longitudes no presentan una direccin de orientacin preferencial (Figura 55),

distribuyndose stos de forma radial.

Longitud ejes v/s Distancia

0

50

100

150

200

250

7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

may

ores

(m)

Figura 54: Longitud de ejes mayores v/s distancia al volcn, para los cerrillos

de la FCSOc.

n = 141

Figura 55: Diagrama de roseta para la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FCSOc. Intervalos de 10.

51

Las estructuras que se observan en esta facies corresponden a fallas de

desplazamiento, lbulos y cordones longitudinales (Figura 25). Estas

estructuras muestran dos orientaciones preferenciales: una en direccin N-S y

la otra entre los N30-40W (Figura 56).

n = 9

Figura 56: Distribucin, en diagrama de roseta con intervalos de 10, de las orientaciones de las estructuras identificadas en la FCSOc.

3.4.5 Facies Mixtas (FM)

Est caracterizada por estar compuesta de cerrillos mixtos, sedimentarios y

andestico-baslticos, no existiendo una predominancia muy marcada de un tipo

de cerrillos sobre otros. Abarca un rea total de ca. 74 km2 y tiene un volumen

estimado de 9 x 108 m3. Se localiza hacia las partes marginales del depsito y,

de acuerdo a la distribucin dentro de ste, sta se ha subdividido en las

siguientes zonas: Oriental, Occidental y Distal (Figura 57).

52

Figura 57: Distribucin de las zonas en las que se ha subdividido la FM.

3.4.5.1 Zona Oriental (FMOr)

Se localiza en el sector centro-oriental de la avalancha, al sur de la FCSOr,

y cubre un rea aproximada de 37 km2, presentando, adems, un volumen

estimado de ca. 4 x 108 m3.

Se encuentra compuesta de cerrillos sedimentarios, mixtos y andestico-

baslticos, estos ltimos rodean a los cerrillos mixtos, mostrndose, en su parte

nororiental, como una sola gran unidad donde no se observan cerrillos aislados

(Figura 58).

La elongacin de los cerrillos muestra una distribucin radial, sin una

orientacin preferencial, tal como se observa en la figura 59. Los cerrillos mixtos

y sedimentarios muestran una relacin directa al aumentar la distancia al

volcn, aumentando sus ejes, mientras que los andestico-baslticos no

muestran variaciones muy marcadas (Figura 60).

53

Figura 58: Sector nororiental de la FMOr. Se destacan las fallas de desplazamiento (lneas negras), donde las flechas negras indican el movimiento relativo de stas. Tambin se indican fallas normales, donde los semicrculos apuntan al bloque que cae, y, con lneas segmentadas azules, cordones longitudinales.

n = 182

Figura 59: Distribucin de la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FMOr. Los intervalos del diagrama de roseta son de 10.

54

Longitud ejes v/s Distancia

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

10000 12000 14000 16000 18000 20000

Distancia (m)

Long

itud

ejes

may

ores

(m)

Cerrillos Sedimentarios Cerrillos Andestico-Baslticos Cerrillos Mixtos

Figura 60: Longitud de ejes mayores v/s distancia al volcn, de los diferentes

tipos de cerrillos de la FMOr.

Las estructuras presentes muestran una preferencia a estar orientadas en

direccin NE-SW (Figura 61). Entre estas estructuras se observan algunas

fallas de desplazamiento, fallas normales y cordones longitudinales (Figura 58).

n = 20

Figura 61: Diagrama de roseta de las orientaciones de las estructuras fotointerpretadas para la FMOr. El intervalo de este diagrama es de 10.

55

3.4.5.2 Zona Occidental (FMOc)

Se localiza hacia el margen occidental del depsito, al sur de la FCSOc y al

oeste de la FCMOc. Abarca un rea de ca. 7 km2, comprende un volumen de,

aproximadamente, 3 x 108 m3, y est constituida por cerrillos mixtos y

sedimentarios, mostrndose, al igual que la zona anterior, como una sola gran

unidad en la que se encuentran algunos cerrillos aislados hacia sus partes

marginales.

Se observa, en el diagrama de roseta para los ejes de los cerrillos que la

componen, una distribucin radial, destacndose dos elongaciones principales:

una en direccin NE-SW, entre los N20-70E, y otra en direccin NW-SE, entre

los N60-70W (Figura 62).

a) n = 127 b)

Figura 62: Diagramas de roseta de la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FMOc. Estos diagramas tienen intervalos de a) 10 y b) 15.

La longitud de los cerrillos vara entre los 30 m y 200 m (Figura 63), no

observndose una relacin directa entre la longitud de los cerrillos y la distancia

al volcn.

56

Entre las estructuras que se reconocen en las fotografas areas se

observa un sistema de fallas normales, subparalelas entre s, las cuales forma

un sistema de horst (Figura 27).

Longitud ejes v/s Distancia

0

50

100

150

200

250

300

12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000 15500 16000 16500

Distancia (m)

Long

itud

ejes

myo

res

(m)

Cerrillos sedimentarios Cerrillos mixtos

Figura 63: Grfico, de longitud de ejes v/s distancia, para los cerrillos de la

FMOc.

3.4.5.3 Zona Distal (FMD)

Corresponde a cerrillos localizados en la cuenca del Salar de Coipasa, en

el sector suroriental del depsito. Tiene un volumen de 2 x 108 m3 y abarca un

rea aproximada de 29 km2. Est compuesta, principalmente, por cerrillos

mixtos y sedimentarios, con longitudes entre 40 y 900 m, cuyos depsitos se

encuentran parcialmente deformados (Figura 64), observndose, en sus bases

y al interior ellos, estructuras de slump (Figura 65), pliegues (Figuras 66 y 67),

fallas de bajo ngulo, y diques de inyeccin (Figura 68). Como se observa en la

figura 69 la tendencia principal de los cerrillos es a disminuir su longitud a

medida que aumenta la distancia al volcn, sin embargo hay una serie de

cerrillos de mayor tamao que aumenta su longitud con la distancia.

57

Los cerrillos se orientan de forma radial, destacndose tres direcciones

principales: una en direccin N-S, otra entre los N30-40E y la tercera entre los

N40-60W, perpendicular a la anterior (Figura 70)

Figura 64: Fotografa area de cerrillos pertenecientes a la FMD. En la figura algunos de stos se observan deformados, los cuales se indican con flechas rojas.

Figura 65: Fotografa a una estructura de slump tipo tepee presente en la base

de un cerrillo de la FMD. El bolgrafo se encuentra en la capa deformada.

Figura 66: Cerrillo de la FMD. Este presenta capas sedimentarias, las cuales se

encuentran plegadas. La flecha negra indica uno de stos pliegues.

58

Figura 67: Fotografas de un pliegue presente en la base de un cerrillo de la FMD. a) Fotografa mirando en direccin N38W, la flecha celeste indica el eje del pliegue, el cual presenta un buzamiento de 10/S65W. b) Fotografa mirando hacia SW. En ambas fotografas la flecha roja indica un cerrillo sedimentario que pertenece al flanco occidental del pliegue. Este pliegue se localiza en las coordenadas UTM 560761 E y 7871913 N.

59

Figura 68: Fotografa a un dique de inyeccin. ste se ha indicado con flechas negras y corta capas sedimentarias presentes en la base de un cerrillo mixto de la FMD.

Figura 69: Longitud de los ejes v/s distancia de stos respecto al volcn para los cerrillos de la FMD. Se observa dos tendencias: la principal es que los cerrillos disminuyen su longitud con la distancia al volcn (lnea verde), pero tambin se observa una serie de cerrillos que presenta una tendencia contraria (lnea roja).

n = 107

a) b)

Figura 70: Diagramas de roseta, con intervalos de a) 10 y b) 15, que muestran la orientacin de los ejes mayores de los cerrillos de la FMD.

60

En esta facies no se ha observado estructuras importantes que pudieran

ser interpretadas a partir de fotografas areas.

3.4.6 Facies de Cerrillos de Brecha Piroclstica (FCBP)

Se distribuye en la zona sur-occidental del depsito, al sur de la FCM y de

la FMOc. Abarca un rea de ca. 34,5 km2 y tiene un volumen aproximado de 1 x

107 m3.

En esta facies coexisten los dos tipos de cerrillos de brecha piroclstica: los

de inclinaciones abruptas, entre 35 y 50, y alturas entre 10 m y 40 m, las que

disminuyen a medida que los cerrillos se alejan del volcn (Figura 22); y los de

inclinaciones suaves, entre 15 y 25, y alturas de no ms de 3 m, los que se

observan hacia las partes distales (Figura 23). Estos cerrillos comprenden un

90% del total de cerrillos presentes en esta facies, estando el resto compuesto

por cerrillos mixtos de mediana altura (0,5 a 3 m), con inclinaciones entre 5 y

10.

Los bloques presentes en los cerrillos de esta facies son de variadas

composiciones, entre ellas brechas piroclsticas, dacitas de anfbol y

andestico-baslticas, alcanzando, los primeros, volmenes de hasta 200 m3.

Los ejes mayores de los cerrillos presentan una di