Estructura de cuencas intramontañosas del sur de Ecuador en relación con la tectónica de la cordillera de los Andes a partir de datos geofísicos y geológicos

Resumen

La subducción de la placa de Nazca bajo el margen de la placa Sudamericana formó la cadena montañosa de los Andes ecuatorianos. El estudio del margen continental y las cuencas sedimentarias intramontañosas del Sur de Ecuador, aporta nuevos datos para comprender la evolución tectónica de la Cordillera de los Andes y los riesgos geológicos. El análisis combinado de los datos de anomalías gravimétricas y magnéticas de satélite, datos de gravedad obtenidos en medidas de campo, sísmicidad y observaciones geológicas permite definir la estructura profunda del margen continental de Sudamérica y la Cordillera de los Andes en Ecuador. Las anomalías de Bouguer obtenidas de los datos de satélite tienen forma alargada, son arqueadas y paralelas al margen continental. Los mínimos gravimétricos se relacionan con la Cordillera de los Andes, mientras que los máximos relativos paralelos y ubicados hacia el oeste corresponden a la Cordillera Costanera y la Cordillera Talara-Tumbes. Las anomalías positivas suaves e irregulares se extienden hacia la cuenca Oriente. La placa oceánica de Nazca tiene anomalías positivas en dirección ENE a OSO, que resaltan la Cordillera Carnegie, rodeada de máximos más prominentes que corresponden a corteza oceánica. Los nuevos datos de campo obtenidos en los perfiles 1°S y 4°S de latitud, muestran valores de la anomalía de Bouguer entre -273 y + 75 mGal. Los modelos gravimétricos corticales sugieren que la corteza continental en la Cordillera de los Andes tiene un espesor de 70 km, mientras que en la región de la Costa y la cuenca Oriente el espesor es de 20 a 40 km. Las principales cuencas sedimentarias y los cuerpos intrusivos determinan mínimos de las anomalías de Bouguer. En el perfil 1°S de latitud, la corteza oceánica tiene 8 km de espesor y se extiende bajo el continente hasta una profundidad de 200 km al este de la fosa de subducción, con una inclinación de 30º E. El patrón de anomalías magnéticas E-O cambia bruscamente en el borde oriental de los Andes, y coincide con el límite de la sismicidad asociada a la subducción. Hacia el este, las anomalías NO-SE en la cuenca Oriente están asociadas con el cratón Sudamericano. La deformación tectónica continua activa y está determinada por los vectores de desplazamiento de 135 estaciones GPS que forman parte de la red RENAGE y REGME del IGM que abarcan todo el territorio de Ecuador (1995.4-2011.0). Las deformaciones activas producen un desplazamiento en dirección E a NE respecto a la placa estable de Sudamérica y afectan principalmente la zona central y norte del margen continental. Están asociados a la subducción y a empujes de vergencia hacia al Este. A partir de la zona de subducción, la tectónica extensional comienza en el Golfo de Guayaquil a lo largo del Bloque Norandino. Está relacionada con la falla dextral Puná-Pallatanga que atraviesa la Cordillera Occidental. Al norte, la Cordillera Real está caracterizada por altos relieves y acortamientos en dirección ENE-OSO. Hacia el sur la deflexión de Huancabamba presenta relieves bajos e irregulares con un patrón de deformación de desplazamientos hacia el sureste, por la presencia del cratón Sudamericano más resistente. El Bloque Norandino sufrió deformaciones internas en la cuenca Manabí, una cuenca extensional de ante arco ubicada entre la Cordillera Costanera y la Cordillera Occidental de los Andes. Las cuencas sedimentarias sinorogénicas intramontañosas del sur de Ecuador de Loja, Malacatos-Vilcabamba y Catamayo, rellenas durante el Mioceno-Cuaternario, permiten determinar la evolución tectónica reciente. La geometría del relleno sedimentario se establece mediante gravimetría. Las nuevas medidas de gravedad en las cuencas sedimentarias indican anomalías de Bouguer negativas que alcanzan hasta -292 mGal relacionadas con las zonas de mayor espesor del relleno sedimentario y de corteza continental. La cuenca de Loja es asimétrica con un espesor del relleno sedimentario que alcanza 1200 m en la parte oriental, en las zonas de mayor deformación compresiva. Las estructuras tectónicas incluyen pliegues orientados N-S, NO-SE y NE-SO y fallas inversas con vergencia hacia al Este. En la cuenca Malacatos-Vilcabamba, su relleno sedimentario tiene aproximadamente 1100 m de espesor, con algunos pliegues orientados N-S. Sin embargo, las cuencas de Catamayo y Malacatos-Vilcabamba están esencialmente limitadas por fallas normales orientadas en dirección N-S a NO-SE, que producen una fuerte asimetría en la cuenca Catamayo. Estas estructuras muestran una etapa inicial de compresión E-O a partir del Mioceno medio-tardío que desarrolló pliegues orientados NNE-SSO, fallas inversas y elevación del relieve y producen la elevación a gran altitud de la Cuenca de Loja. Como consecuencia del engrosamiento de la corteza, el posterior desmantelamiento de la parte superior de la Cordillera de los Andes favorece los eventos extensionales y el desarrollo de fallas normales que afectan principalmente a las cuencas de Catamayo y Malacatos-Vilcabamba. El desarrollo de los Andes ecuatorianos es el resultado de la subducción a lo largo del margen continental sudamericano influenciado por el acoplamiento de la Cordillera Carnegie y los elementos resistentes heredados del cratón Sudamericano. El levantamiento reciente del relieve resulta de la interacción de deformaciones extensivas y compresivas que formaron las cuencas sedimentarias durante le Neógeno-Cuaternario. Las zonas de mayor riesgo sísmico en Ecuador se localizan en las regiones con mayores deformaciones tectónicas: la zona de subducción cercana a la zona costanera, la falla transcurrente de Pallatanga y las fallas de borde que se extienden al Este de la Cordillera Real.