Anexo III Geomecánica

SUBSECRETARÍA DE MINERÍA

SEGEMAR INSTITUTO DE GEOLOGÍA Y RECURSOS MINERALES

ESTUDIO GEOLÓGICO INTEGRADO DE LA QUEBRADA DE HUMAHUACA

ANEXO III: CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA

DE LOS MATERIALES DE LAS QUEBRADAS DE PURMAMARCA Y YACORAITE

Junio de 1998

ESTUDIO GEOLÓGICO INTEGRADO DE LA QUEBRADA DE HUMAHUACA (JUJUY)

ANEXO III: CARACTERIZACION GEOMECANICA DE LOS MATERIALES DE LAS QUEBRADAS DE

PURMAMARCA Y DE YACORAITE

Mª Alejandra González (IGRM) Mercedes Ferrer (ITGE)

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN..................................................................................................................................................................1 2. 0BJETIVOS............................................................................................................................................................................1 3. METODOLOGÍA .................................................................................................................................................................. 2 4. CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DE LOS MATERIALES DE LA QUEBRADA DE PURMAMARCA ... 2

4.1. Situación geográfica y contexto socioeconómico..................................................................................................2 4.2. Características Geológicas.........................................................................................................................................5 4.3. Características geomorfológicas...............................................................................................................................7 4.4. Caracteristicas hidrologicas.......................................................................................................................................7 4.5. Características climáticas ........................................................................................................................................... 74.6. Caracterización geomecánica de los materiales ......................................................................................................9

4.6.1. Metodología ....................................................................................................................................................... 94.6.2.- Descripcion de las unidades geomecanicas ...............................................................................................11

4.7. Mapa geomecánico ................................................................................................................................................... 18 4.8. Descripción de las caracteristicas geomecánicas de la Quebrada de Purmamarca. ........................................ 194.9. Fotografias de las unidades geomecánicas de la Quebrada de Purmamarca. .................................................. 43

5. CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DE LOS MATERIALES DE LA QUEBRADA DE YACORAITE......... 49

5.1. Situación geográfica y contexto socioeconómico................................................................................................ 495.2. Caracteristicas geológicas ....................................................................................................................................... 495.3. Características geomorfológicas ............................................................................................................................. 51 5.4. Caracteristicas hidrológicas ..................................................................................................................................... 525.5. Características climáticas ......................................................................................................................................... 525.6. Caracterización geomecánica de los materiales .................................................................................................... 53

5.6.1. Metodolo gía de trabajo ................................................................................................................................... 535.7. Mapa geomecánico de la Quebrada de Yacoraite ................................................................................................ 615.8. Fotografias de las unidades geomecanicas de la Quebrada de Yacoraite........................................................61

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................................................. 70

Est. Geol. Humahuaca. Anexo III: Caracterización Geomecánica Quebradas Purmamarca y Yacoraite 1

ESTUDIO GEOLÓGICO INTEGRADO DE LA QUEBRADA DE HUMAHUACA (JUJUY)

ANEXO III: CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DE LOS MATERIALES DE LAS QUEBRADAS DE

PURMAMARCA Y DE YACORAITE

Mª Alejandra González (IGRM) Mercedes Ferrer (ITGE)

¡Error! Marcador no definido. 1. INTRODUCCIÓN Es informe sobre la caracterización geomecánica de los materiales aflorantes en las quebradas de Purmamarca y Yacoraite, forma parte del Estudio Geológico Integrado de la Quebrada de Humahuaca, realizado en el marco de la cooperación institucional entre el Servicio Geológico Minero Argentino (SEGEMAR), y el Instituto Tecnológico Geominero de España (ITGE). El proyecto ha contado con financiación de la Agencia Española de Cooperación Internacional (AECI), a través del Instituto de Cooperación Iberoamericana (ICI). La realización de obras o actividades antrópicas que modifiquen el medio natural, así como la realización de mejoras o reparaciones en obras existentes, debe estar acompañada por un estudio básico del medio físico sobre el que se actúa. El conocimiento del medio geológico y de las características de los materiales en una zona, aún a nivel general, es de gran importancia para el diseño de los trabajos, y permite la predicción y previsión de los problemas que se pueden plantear. La caracterización geotécnica de las rocas y suelos persigue la identificación de sus propiedades geomecánicas y la predicción de su comportamiento ante una actuación dada. La realización de mapas temáticos de fácil lectura para diferentes tipos de usuarios y profesionales (relacionados con el diseño de vías de comunicación u otro tipo de infraestructuras, con la ordenación del territorio, etc), debe ser el objetivo final de los trabajos de caracterización geomecánica del terreno. La inversión en la construcción en un terreno no apto o con alguna problemática geotécnica supone, en la mayoría de los casos, un costo elevado adicional, y a veces trae aparejadas pérdidas irreparables. La cartografía temática es una herramienta de información que se puede utilizar para la racionalización de las inversiones y la prevención de daños. 2. 0BJETIVOS En este trabajo se presenta la cartografía geomecánica a escala 1/25.000 de la Quebrada de Purmamarca, realizada a lo largo del trazado de la ruta nacional 52, y de la Quebrada de Yacoraite, ambas con dirección aproximada este-oeste y tributarias de la Quebrada de Humahuaca.


En ambas Quebradas el objetivo principal del trabajo ha sido: - Zonificación y caracterización geomecánica de las diferentes unidades litológicas aflorantes. - Identificación de los procesos geológicos que afectan a estas zonas y que pueden constituir

riesgos naturales. Estos procesos dinámicos, asociados al comportamiento geomecánico de los materiales aflorantes, producen frecuentes y reiterados cortes de la ruta pudiendo tener una gran repercusión en las comunicaciones y el comercio.

La finalidad última ha sido, a partir de la caracterización geomecánica de los materiales presentes, evaluar su comportamiento y la realización de los mapas correspondientes. 3. METODOLOGIA Para la realización del trabajo se ha partido de la información geológica realizada para este mismo Proyecto Integrado. Toda la información referente a las propiedades y características de los materiales ha sido obtenida en campo, plasmándola sobre la foto aérea de las zonas a escala 1/25.000, al no haber disponible ninguna base topográfica a escala adecuada para volcar la información. Para la caracterización del terreno con vistas a la evaluación de su comportamiento geomecánico se han establecido las denominadas Unidades Geomecánicas, al considerar más representativa esta denominación que la de Unidad Geotécnica. La caracterización hace referencia a las propiedades intrínsecas de los suelos y rocas y a su comportamiento natural. No se ha considerado su respuesta frente a posibles actuaciones antrópicas, ni la idoneidad del terreno para usos diversos específicos. Las Unidades Geomecánicas intentan sintetizar, cualificar y cuantificar las características de los macizos rocosos y suelos que conforman las zonas estudiadas. 4. CARACTERIZACION GEOMECANICA DE LOS MATERIALES DE LA

QUEBRADA DE PURMAMARCA 4.1. Situación geográfica y contexto socioeconómico La zona de estudio está circunscripta al trazado de la ruta nacional 52 entre la ruta nacional 9 al este y la ruta nacional 40 al oeste, que incluye la quebrada de Purmamarca, en el departamento de Tumbaya, provincia de Jujuy (Fig. 1). El relieve es accidentado atravesando las sierras que unen la Quebrada de Humahuaca, al este, con las salinas de la Puna, al oeste. La Quebrada de Purmamarca está recorrida por el río del mismo nombre, el cual es un afluente de la márgen derecha del Río Grande de Jujuy. Nace en las divisorias entre la Puna y la Cordillera Oriental (4200 m.s.n.m. aproximadamente) y desemboca en el curso medio de la quebrada de Humahuaca (2100 m.s.n.m. aproximadamente). Se accede desde San Salvador de Jujuy por la ruta nacional 9, distando 62 km de la misma. El pueblo de Purmamarca se encuentra a 3 km al oeste de la intersección entre las rutas 9 y 52.


Además de este pueblo, en la quebrada, se encuentran pequeños poblados (La Cienaga, Potrero Grande, Puerta de Lipán, Aguas Blancas, El Angosto y Saladillo).

Figura 1. Mapa de situación de la región estudiada La ruta nacional 52 conecta el tráfico del noroeste argentino que ingresa por la ruta nacional 9, con el Paso de Jama, fronterizo con Chile (Figura 2). constituyendo un "corredor bioceánico". A través de esta vía se llega a los puertos de Antofagasta, Tocopilla e Iquique (zona franca). Por estos puertos se realizan además importaciones directas desde el Pacífico hacia el Paraguay.


Figura 2. Mapa topográfico de la zona de la Quebrada de Purmamarca. Hoja 2366-IV:

Ciudad Libertador General San Martín


Existe un proyecto de pavimentación de la ruta, actualmente de ripio, por parte de la Dirección de Vialidad Nacional, con probables rectificaciones en el trazado. El mantenimiento de la ruta es de gran importancia, no solo para el transporte y la comunicación con Chile, sino para la economía regional y nacional. El aumento de actividad comercial y turística provoca, a su vez, un considerable aumento de tráfico de distinta categoría (desde autos a camiones containers), que hace necesario contar con una ruta acorde a las necesidades. Actualmente la ruta sufre frecuentes cortes por la acción de los procesos de erosión y de otro tipo (coladas de detritos o barro, deslizamientos, etc.), realizándose periodicamente obras de limpieza por la caída de detritos. La presencia de zonas con intenso acarcavamiento que afecta a los terraplenes y laderas agrava la situación en algunos puntos. Después de realizado el trabajo de campo en la zona, Vialidad Provincial ha realizado una variante en la ruta a la entrada del pueblo de Purmamarca, sobre el arroyo Tumbaya, uno de los puntos más problemáticos del trazado. El mapeo de las características geomecánicas constituye una base a tener en cuenta en el análisis previo al diseño y realización de futuras obras. 4. 2. Características Geológicas. La Quebrada de Purmamarca nace en las estribaciones de las sierras que se levantan al oeste, en el límite con la Puna, y atraviesa transversalmente la estructura regional hasta llegar al eje de la Quebrada de Humahuaca. La intensa tectónica andina que ha afectado a los materiales que constituyen la Quebrada de Humahuaca se refleja en una estructura general compresiva con numerosos cabalgamientos de dirección regional N-S y, en general, vergencias hacia el este. Esta tectonización, que ha dado lugar a una intensa fracturación de los materiales duros y a la presencia de numerosas zonas brechificadas y alteradas, es responsable junto a la historia geológica reciente sufrida y al clima reinante en la región, de la intensa alteración que presentan los materiales rocosos de la quebrada. Las fallas en general son inversas con buzamientos tanto hacia el este como hacia el oeste, dando como resultado una estructura predominante de bloques alargados. En algunos casos se observan escamas tectónicas y, en menor escala, fallas directas. El fallamiento es predominante sobre el plegamiento. La fracturación y diaclasamiento que sufren los materiales más resistentes dan lugar a bloques de diversos tamaños; por zonas pueden observarse hasta cuatro familias principales de discontinuidades. Seguidamente se incluye una breve descripción estratigráfica de los materiales aflorantes. - Precámbrico-Cámbrico (Fm. Puncoviscana)


Está considerado como el substrato geológico de la región y aflora en casi la totalidad de la Quebrada; está presente en las nacientes, en la parte media (con escaso desarrollo) y, en la desembocadura de la misma, presentando aquí su mayor desarrollo. Los materiales se disponen en fajas meridianas, constituidos por bloques longitudinales de rumbo aproximadamente N-S, limitados por fallas, característicos de la Cordillera Oriental. La Fm. Puncoviscana está representada por esquistos cuarcíticos de bajo grado, pizarras y areniscas, que aparecen intensamente plegados y fracturados. En algunos tramos se presentan intercalaciones de materiales finos de poco espesor. - Cámbrico (Grupo Mesón) Se encuentra en discordancia angular con los depósitos infrayacentes, y aflora con gran desarrollo en la cabecera de la cuenca. Además está presente en las zonas altas del sector medio de la quebrada. Litológicamente está formado por areniscas silicificadas, de tonalidades blanquecinas a moradas, con intercalación de lutitas moradas y verdosas. Los materiales se presentan en diferentes condiciones, desde roca fresca muy fracturada, en bancos de diferente potencia y con mayor o menor frecuencia de intercalaciones de finos, hasta zonas intensamente alteradas y deleznables. - Ordovícico (Grupo Santa Victoria) Sobre la unidad anterior afloran areniscas y lutitas pardo amarillentas que conforman dos fajas delgadas, una en el sector superior y otra en el sector medio de la quebrada. Los depósitos en general se encuentran alterados, meteorizados e intensamente fracturados. - Cretácico (Grupo Salta) La base de esta secuencia está constituida por areniscas rojas Subgrupo Pirgua), formando parte de un gran sinclinal. Continúa con depósitos de areniscas calcáreas, calizas oolíticas y dolomíticas Subgrupo Balbuena). Aparece generalmente como resaltes rocosos que se distinguen fácilmente en el paisaje.El techo está representado por areniscas y margas rojas, y forma parte del sinclinal mencionado. - Terciario Los depósitos terciarios conforman el núcleo del sinclinal que se encuentra en la vertiente de la Puna, con escaso desarrollo. Está representado por arenicas rojas y conglomeráticas, con clastos pertenecen en su mayoría a litologías provenientes de depósitos cretácicos. - Cuaternario En el curso del río Purmamarca se observan distintos tipos de depósitos cuaternarios: - Depósitos medianamente consolidados de relleno de valle con clastos angulosos de diversos


tamaños de areniscas y cuarcitas (Fm. Purmamarca). - Depósitos no consolidados de la llanura aluvial, de abanicos aluviales y de derrubios de laderas. 4.3. Características geomorfológicas La actuación de los procesos erosivos, intensos en zona altas y abruptas como la estudiada, y la implantación de la red fluvial se han visto favorecidos por la baja competencia de los macizos rocosos, generándose un relieve accidentado que expone a los materiales a la acción de la meteorización y a la consiguiente degradación. Debido a la poca consistencia de los materiales fracturados y tectonizados, los procesos erosivos generan grandes volúmenes de derrubios y fragmentos rocosos, que son arrastrados por diversos mecanismos y depositados formando grandes acumulaciones de materiales poco consistentes y muy erosionables. Un aspecto fundamental de la historia geológica reciente de la quebrada es el relleno de materiales cuaternarios que sufrió el valle. En una fase en que los procesos erosivos estaban actuando de forma importante, generando relieves accidentados e implantándose las redes fluviales, la ocurrencia de un fenómeno geológico (probablemente el taponamiento del cauce) dió lugar a que empezara a rellenarse todo el valle con depósitos cuaternarios que llegaron a superar los 100 m de potencia sobre la base del cauce del río (Fm. Purmamarca). La base del relleno se adaptó a la abrupta geometría de la quebrada, que presentaba desniveles importantes y pendientes muy elevadas en sus laderas. Actualmente la quebrada se está "vaciando" del relleno cuaternario, implantándose de nuevo la red fluvial a favor del mismo curso principal este-oeste que en su día se implantó. A partir de las observaciones de campo, se puede deducir que en la mayor parte del cauce todavía no se han alcanzado los niveles de base antiguos (previos al relleno del valle), pero en algunas zonas, como al paso del río por la población de Purmamarca, el agua ya ha excavado por debajo de este nivel, aflorando claramente los materiales excavados por el río en esta nueva etapa. 4.4. Caracteristicas hidrológicas La subcuenca de Purmamarca forma parte de una cuenca mayor denominada del Río Bermejo. Presenta las características típicas de los ríos de montaña, condicionados por el relieve y el clima. El río Purmamarca es uno de los afluentes de la márgen derecha del Río Grande de Jujuy. El período de mayor caudal es el de verano y el de estiaje de abril a octubre. Transporta una gran carga sólida. 4.5. Características climáticas La Quebrada de Humahuaca presenta dos tipos de clima separados por la inflexión topográfica del abanico de Volcán. La Cuenca del río Purmamarca se ubica al norte de la misma, donde se encuentra un clima de tipo semiárido.


Según la descripción de climas para la provincia de Jujuy (Buitrago, L. G., et al, 1994) utilizando la clasificación de Kopen corresponde a un clima BWK.

Figura 3. Diagrama de precipitaciones en el área de Purmamarca

Presenta coincidencia entre la escasez de precipitación pluvial y las grandes pérdidas por evapotranspiración proporcional a la temperatura. Se caracteriza por tener pocas lluvias concentradas en verano y por inviernos fríos. En Purmamarca no hay una estación meteorológica oficial, sino una particular que controlan las Sras. Zulema y Yolanda Albornoz. Recurriendo a estos datos, gentilmente cedidos, y comentarios aportados por los pobladores, se presenta un análisis del clima local. Las precipitaciones se producen entre diciembre y marzo, siendo mayores en la parte superior de la Quebrada (fig.3). En los meses estivales se producen neblinas durante las primeras horas de la mañana, y a veces muy densas, pero raramente persisten más allá del mediodía. En los meses restantes el cielo aparece completamente despejado. Hay precipitaciones ocasionales en forma de nieve durante los meses de junio y julio.


En el pueblo de Purmamarca la temperatura es agradable en los meses invernales, pero por las noches alcanza valores muy bajos. En verano se alcanzan máximas de 35°C, descendiendo rápidamente por las noches; las mismas, tanto diurnas como nocturnas son notoriamente menores en la parte superior. Los vientos provenientes del este son los predominantes, comienzan a adquirir intensidad por las tardes. En el invierno su intensidad es mayor, y soplan en forma más constante. 4.6. Caracterización geomecánica de los materiales Las características generales y el comportamiento geomecánico de los materiales presentes en la quebrada de Purmamarca están condicionados por: - La intensa tectonización que afecta a los macizos rocosos, dando lugar a zonas con muy alto

grado de fracturación o a zonas brechificadas - La presencia de materiales blandos con bajos parámetros resistentes y alta deformabilidad y

alterabilidad - La presencia abundante de materiales tipo suelo poco consolidados o sueltos - La actuación de procesos erosivos relacionados con la meteorología que dan lugar a intensos

procesos de alteración y meteorización. Dada la presencia de materiales de muy diverso origen, composición litológica, grado de competencia, etc., el comportamiento geomecánico de los mismos es muy variable. El criterio de clasificación para las diferentes formaciones geológicas ha sido su comportamiento geomecánico, estableciendo tres grandes grupos con subdivisiones: - Materiales tipo suelo: Consolidados y No Consolidados - Rocas blandas (o Macizos rocosos blandos) - Rocas duras (o Macizos rocosos duros). A su vez, en la zona de trabajo están presentes diferentes procesos geodinámicos que afectan a los materiales y que dan lugar a movimientos del terreno que pueden suponer el corte de la ruta. Por ello se han considerado también estos procesos en la evaluación del comportamiento geomecánico del terreno. 4.6.1. Metodología Dada la correspondencia de la zona de estudio con el trazado de la ruta nacional 52, se llevó a cabo una división en 13 tramos que fueron identificados a lo largo de la traza (ver mapa n° 1 del Anexo). El criterio utilizado fue fundamentalmente litológico y geomorfológico con la finalidad de establecer tramos más o menos homogéneos para la caracterización a partir de la toma de datos de


campo, quedando configurados como sigue: - TRAMO 1: Desde la intersección de la ruta 52 con la ruta 9, hasta el puente del Arroyo

Tumbaya. Incluye en su mayoría pizarras y esquistos. - TRAMO 2: Desde el puente del Arroyo Tumbaya hasta los afloramientos terciarios, cercanos

a la quebrada de Chalala. Incluye areniscas cuarcíticas y calcáreas con depósitos modernos.

- TRAMO 3: Desde los afloramientos terciarios cercanos a la quebrada de Chalala, hasta los afloramientos Ordovícicos del área de Ciénaga. Incluye areniscas y esquistos.

- TRAMO 4: Afloramientos ordovícicos del área de Ciénaga (Fm. Santa Rosita). Incluye areniscas y areniscas lutíticas.

- TRAMO 5: Desde los afloramientos precámbricos de la Fm. Puncoviscana hasta la subida de la Cuesta de Lipán que incluye depósitos del Cámbrico (Grupo Mesón), Ordovícico (Fm. Santa Rosita), Precámbrico (Fm. Puncoviscana), y Cuaternario.

- TRAMO 6: Cuesta de Lipán. Incluye depósitos modernos sobre areniscas y esquistos. - TRAMO 7: Desde la última curva de la Cuesta de Lipán, hasta el cruce del Arroyo

Potrerillos. Incluye areniscas y depósitos coluviales. - TRAMO 8: Desde el Arroyo de Potrerillos hasta el Abra del mismo nombre. Incuye areniscas

con cubierta coluvial. - TRAMO 9: Desde el Abra de Potrerillos, hasta el corrimiento de la bajada a la Puna. Incluye

depósitos del Ordovícico (Fm. Sanata Rosita), Precámbrico (Fm. Puncoviscana) y del Cámbrico Grupo Masón).

- TRAMO 10: Zona de bajada a la Puna, hasta los afloramientos ordovícicos. Incluyen depósitos del Terciario y Cretácico (Grupo Salta).

- TRAMO 11: Depósitos ordovícicos de la Fm Santa Rosita), hasta la angostura del valle donde atraviesa depósitos fluviales cuaternarios.

- TRAMO 12: Desde la angostura del valle hasta Ronqui Angosto. Incluye areniscas del Grupo Mesón).

- TRAMO 13: Desde el Ronqui Angosto hasta la intersección de la ruta N° 52 con la ruta N° 40. Incluye las cubiertas de depósitos eólicos.

Cada tramo fue identificado y descrito en base a: - Características geológicas y de relieve, - Características y propiedades geomecánicas, - Procesos geodinámicos que afectan al tramo, - Características del trazado de la ruta, - Peligrosidad cualitativa asociada a los procesos geodinámicos. A partir del estudio de campo se confeccionaron fichas técnicas para cada uno de los tramos y se realizó la cartografía correspondiente. Las fichas-resumen para cada uno de los tramos se presentan en el Apartado 4.7. de este anexo. Cada uno de los tramos incluye zonas con diferente comportamiento geomecánico, cuya disposición queda recogida en el mapa geomecánico.


Los diferentes materiales rocosos y los suelos se han clasificado en Zonas o Unidades Geomecánicas según sus propiedades: resistencia, diaclasamiento, grado de fracturación, consistencia, alteración, etc., no siendo la litología un criterio prioritario de clasificación. Los grupos establecidos han sido: I.- SUELOS I.1.- SUELOS CONSOLIDADOS I.1.a.- Depósitos consolidados de relleno de valle I.1.b.- Depósitos consolidados de abanico aluvial I.2.- SUELOS NO CONSOLIDADOS I.2.a.- Depósitos actuales de abanico aluvial I.2.b.- Depósitos de derrubios a pie de ladera y canchales I.2.c.- Depósitos de llanura aluvial I.2.d.- Depósitos eólicos II.- ROCAS BLANDAS II.1.- Macizos rocosos intensamente fracturados y/o brechificados y con alto grado de alteración II.2.- Macizos rocosos blandos (matriz rocosa blanda) III.- ROCAS DURAS III.1.- Macizos rocosos competentes diaclasados III.2.- Macizos rocosos intensamente fracturados A continuación se describen las características principales de cada una de las unidades establecidas. En el Aparado 4.9. se incluyen las fotografías correspondientes a estas unidades, representativas de los materiales que las forman. I.1.- SUELOS CONSOLIDADOS I.1.a.- Depósitos consolidados de rellenos de valle Cantos angulosos heterométricos, fundamentalmente de areniscas y cuarcitas, con matriz arenosa más o menos cementada y alterada, aunque a veces se presentan sin ella. El tamaño de cantos es muy variable, desde centimétricos a decimétricos. Los niveles de cantos alternan con niveles de diferente contenido en finos. Corresponden a potentes depósitos, de hasta 100 m, de relleno de valle fluvial sobre un abrupto paleorelieve, con estratificación horizontal o subhorizontal. Dan relieves horizontales o subhorizontales, y al ser erosionados mantienen taludes prácticamente verticales de hasta 20 m de altura. En ocasiones presentan problemas de acarcavamiento y erosión interna al ser atravesados por pequeños cursos de agua. Debido a su caracter deleznable dan lugar a importantes acumulaciones de derrubios, a pie de las laderas y taludes naturales, que pueden formar flujos ante la presencia de agua (fotos 1 y 2) I.1.b.- Depósitos consolidados de abanico aluvial Depósitos con un grado de consolidación importante a ambos lados del río, con cantos heterométricos, angulosos en disposición subhorizontal convexa marcando la forma de la parte distal

4.6.2. Descripción de las unidades geomecánicas


del abanico. En los frentes las potencias en la zona central son de 5-6 m, aunque algunos depósitos alcanzan potencias superiores. Por niveles es abundante la presencia de finos, mientras que otras veces los bloques, hasta de tamaño decimétrico, aparecen en contacto entre sí. Predominan los bloques de cuarcitas, areniscas y esquistos. La consolidación de los depósitos permite que en el frente se alcancen taludes verticales de varios metros. Sobre estos depósitos aparecen los aportados actualmente por los abanicos (foto 3). I.2.- SUELOS NO CONSOLIDADOS I.2.a.- Depósitos actuales de abanico aluvial Cantos angulosos heterométricos con o sin matriz suelta arenosa o areno-limosa. Predominan los cantos de cuarcita, arenisca y esquistos, de tamaño decimétrico a centimétrico. Forman acumulaciones muy extensas de cantos sueltos, generalmente superpuestos a depósitos antiguos de abanico consolidados. Las zonas centrales de los abanicos alcanzan potencias de hasta 4 m, disminuyendo hasta 0 m hacia los bordes. Las zonas centrales de estos depósitos están ocupadas por los cauces que funcionan en época de lluvias, y presentan abundantes finos que frecuentemente forman coladas de barro y derrubios que aterran las zonas distales de los abanicos. Potencia de 0 - 4 m aproximado (foto 4). I.2.b.- Depósitos de derrubios y canchales Depósitos de derrubios a pie de laderas y taludes naturales y canchales sobre las laderas. Cantos muy angulosos heterométricos sin matriz, con predominio de litología cuarcítica, areniscosa o esquistosa. Dependiendo de la pendiente de la ladera los depósitos se acumulan a su pie o se sitúan sobre la misma, tapizando la ladera con una capa superficial de fragmentos rocosos. Son depósitos in situ o con poco transporte, presentando las litologías de las laderas sobre las que se encuentran.Los depósitos adoptan ángulos límites de pendiente, por lo que es frecuente la caída de cantos en épocas de lluvia y la formación de flujos de derrubios (foto 5). I.2.c.- Depósitos de llanura aluvial Depósitos de llanura aluvial con predominio de bloques y cantos redondeados, rellenando el cauce de los ríos, y con zonas de depósitos arenosos constituyendo barras arenosas en zonas donde el cauce es ancho y poco encajado. Los tamaños de los bloques varían de centimétrico a decimétrico. Estos depósitos dan lugar a superficies planas. (foto 6). I.2.d.- Depósitos eólicos Acumulaciones de arena muy fina formando dunas con vegetación dispersa y laderas de escasa pendiente. Los depósitos presentan cierto grado de consolidación que permite la formación de escarpes y cárcavas. (foto 7).


II.1.- ROCAS BRECHIFICADAS E INTENSAMENTE ALTERADAS Macizos rocosos con matriz rocosa más o menos competente pero intensamente fracturada o brechificada, y con alto o muy alto grado de alteración. Las areniscas constituyen la litología predominante. Las rocas han perdido sus propiedades resistentes debido a los intensos procesos de fracturación y alteración sufridos, que prácticamente han hecho desaparecer la estructura original del macizo rocoso, presentando diaclasamiento y esquistosidades a escala milimétrica. La baja resistencia de estos materiales está determinada por su intensa fracturación, no por sus características litológicas, aunque la presencia de materiales finos también determina su comportamiento. En ocasiones los macizos aparezcan cubiertos por depósitos de derrubios y de materiales finos procedentes de la alteración y degradación de las rocas, que dan lugar a flujos y a movimientos en masa de materiales no cohesivos (foto 8). II.2.- ROCAS BLANDAS Macizos rocosos con matriz rocosa de resistencia media-baja, deleznable, y afectados por familias de discontinuidades. Las discontinuidades no controlan el comportamiento geomecánico por la baja resistencia de la matriz. Las litologías predominantes son lutíticas y arenosas. Presentan un alto grado de alteración superficial, dando relieves con lomas y pendientes suaves, y frecuentemente están afectados por procesos de deslizamientos superficiales (foto 9). III.1.- MACIZOS ROCOSOS COMPETENTES Macizos rocosos competentes, diaclasados, con matriz rocosa de alta-muy alta resistencia, afectados por varias familias de discontinuidades con espaciados centimétricos a decimétricos. Las discontinuidades generalmente son lisas, onduladas, sin relleno y muy contínuas, dando bloques de tamaño centimétrico a decimétrico; ocasionalmente se forman bloques métricos. Las litologías corresponden a cuarcitas, areniscas, esquistos y filitas, y ocasionalmente calizas. Los materiales aparecen frecuentemente replegados, fallados y con intercalaciones de niveles blandos de menor resistencia. Las discontinuidades dominan el comportamiento geomecánico del macizo rocoso, al constituir los planos de debilidad con respecto a la resistencia de la matriz rocosa. Las laderas naturales presentan ángulos entre 45° y 60°, y en las zona más altas entre 25° y 45°. Los taludes excavados en ocasiones son verticales, de hasta 10 m de altura. Los taludes están afectados a veces por deslizamientos planos y desprendimientos de bloques fracturados de hasta varios metros cúbicos de volumen.


III.2. MACIZOS ROCOSOS INTENSAMENTE FRACTURADOS Macizos rocosos con matriz rocosa de alta-muy alta resistencia y afectados por gran número de familias de discontinuidades con espaciado centimétrico a milimétrico, dando lugar a bloques de tamaño pequeño. Las litologías predominantes corresponden a cuarcitas, areniscas y esquistos. Las discontinuidades no dominan el comportamiento del macizo rocoso, debido a su alto grado de fracturación, excepto en el caso de discontinuidades singulares: fallas, planos de deslizamiento, etc. Las laderas naturales presentan ángulos de pendiente de 30°- 40°, con frecuentes canchales y acumulación de derrubios (foto 10). Además de la caracterización geológica y geomecánica, para cada una de las unidades descriptas anteriormente se evaluó la problemática con respecto a sus condiciones geológicas, geomorfológicas e hidrogeológicas, y se identificaron los diferentes procesos e inestabilidades afectando a los taludes excavados en los materiales para la construcción de la ruta.La Tabla 1 resume estos aspectos para las diferentes unidades geomecánicas representadas en el mapa.

Est. Geol. Humahuaca. Anexo II: Caracterización Geomecánica Quebradas Purmamarca y Yacoraite 15

Tabla 1. Caracterización de las Unidades Geomecánicas

COMPORTAMIENTO GEOMECÁNICO

UNIDADES

PROPIEDADES

PROBLEMAS

INESTABILIDADES

GEOLÓGICOS

GEOMORFOLOGICOS

HIDROGEOLÓGICOS

EN TALUDES EXCAVADOS

¡.

CONSOLIDADOS

I.1

Baja resistencia Importante grado de consolidación Permeabilidad por porosidad.

Carácter deleznable de la matriz arenosa.

Incisiones profundas verticales en los frentes de talud.

Caídas de cantos Desprendimientos y desplomes de bloques independizados. Derrubios a pie de taludes. Taludes verticales.

SUELOS

I.2.a

Resistencia por fricción. Depósito sin consolidar. Muy alta permeabilidad. Materiales transportados.

Funcionamiento del régimen del abanico, asociado a lluvias. Flujos de derrubios. Aportes muy importantes de material en las zonas distales.

Caídas de cantos Desprendimientos y desplomes de bloques independizados. Derrubios a pie de taludes. Taludes verticales.

NO

CONSOLIDADOS

I.2.b

Material suelto in situ. Resistencia friccional. Dependiendo de la pendiente de la ladera forman depósitos a su pie. Muy permeables.

Depósitos con fuertes pendientes.

Flujos de derrubios asociados a lluvias.

Caída de bloques y cantos.

I.2.c

Alta permeabilidad. Material no consolidado.

Importante transporte y acumulación de material asociado a lluvias.

I.2.d

Alta permeabilidad. Materiales sueltos.

Migración de depósitos. Fácilmente erosionables.


Tabla 1. Caracterización de las Unidades Geomecánicas (continuación)

ROCAS

BLANDAS

II.1

Bajas propiedades resistentes debido a intensos procesos de fracturación y alteración. Diaclasamiento y esquistocidades a escala milimétrica. La estructura del macizo rocoso ha desaparecido. Materiales permeables.

Alto grado de fracturación. Litologías deleznables, asociados a zonas de falla.

Acumulación de derrubios a pie de laderas. Pendientes medias.

Forman flujos de derrubios y materiales finos al saturarse.

Taludes verticalizados con inestabilidad superficial. Intensa erosión y generación de flujos de derrubios.

II.2

Baja-media resistencia. Gran alteración superficial. El comportamiento del macizo rocoso no está condicionado por discontinuidades. De baja a media permeabilidad

Intercalaciones de niveles finos. Intenso diaclasamiento. Litologías deleznables.

Acumulaciones de derrubios a pie de laderas. Pendientes medias. Deslizamiento curvo de magnitud importante en laderas.

Forman flujos de derrubios y materiales finos al saturarse

ROCAS DURAS

III.1

Las discontinuidades dominan el comportamiento del macizo. Generalmente son lisas, sin relleno, onduladas y muy continuas. Permeabilidad por fracturación.

Frecuentes fallas y pliegues. Intercalaciones de niveles limosos.

Laderas altas. Deslizamientos planos y caídas de bloques frecuentes mayores a 1m3.

Taludes verticales con desprendimientos y caídas de bloques controladas por discontinuidades.


III.2

Las discontinuidades no dominan el comportamiento geomecánico del macizo, excepto cuando son discontinuidades singulares (fallas). Permeabilidad alta por fracturación.

Intensa fracturación y frecuentes repliegues. Presencia de zonas muy alteradas.

Acumulaciones de detritos asociados a lluvias.

Taludes verticalizados con inestabilidades superficiales. Caídas de bloque.


Los problemas geológicos que pueden afectar a una determinada zona son los derivados del estado de fracturación alteración, tipo de litología y heterogeneidades del macizo rocoso. Los problemas geomorfológicos están asociados a pendientes elevadas, formas deposicionales, movimientos sobre las laderas, etc. Los problemas hidrogeológicos están en relación con el comportamiento hidrogeológico del terreno, drenajes, erosión y procesos de sedimentación, etc. 4.7. Mapa geomecánico A partir de la cartografía sobre fotografía aérea de las unidades previamente descritas, se ha preparado un mapa a escala 1/25.000 a lo largo de la ruta nacional 52, cuyo trazado ha debido ser también dibujado al no incluirlo las fotografías aéreas utilizadas y no disponer de topografía adecuada a la escala de trabajo. El mapa no presenta base topográfica por esta última razón. La leyenda del mapa de caracterización geomecánica incluye una descripción de las unidades definidas y de su comportamiento geomecánico, con sus pricipales propiedades y problemas generales de caracter geológico, geomorfológico e hidrogeológico. El mapa asigna diferentes colores a cada una de las unidades geomecánicas, e incluye además la cartografía de los procesos activos más destacados que actúan a lo largo del trazado de la ruta, y que pueden influir en la estabilidad de la misma o dar lugar a cortes puntuales. Los procesos naturales que afectan al trazado de la ruta y que han sido considerados son: - Desprendimientos, Deslizamientos y Flujos de barro. - Canchales y derrubios de ladera. - Erosión fluvial intensa. - Flujo de agua superficial en laderas. - Acarcavamiento y erosión intensa. - Presencia de coluvión suelto sobre las laderas. - Escarpes de erosión. y los riesgos que pueden afectar a la ruta directa o indirectamente son: - Corte de ruta o aterramiento por aportes de abanico. - Inundación por crecidas del río. - Endicamiento del río por aporte de abanicos laterales - Aterramientos por aporte de crecidas. - Corte de ruta por erosión fluvial. - Corte de ruta por deslizamiento o desprendimientos rocosos. - Obstrucción de obras de drenaje, puentes o viaductos. El mapa se incluye en el Anexo “Mapas”.


4.8. Descripción de las características geomecánicas de la Quebrada de Purmamarca. En las páginas siguientes se exponen, en forma de cuadros, las características geomecánicas de cada uno de los tramos en que, en este trabajo, se ha dividido la ruta 52 a su paso por la Quebrada de Purmamarca, hasta su intersección con la ruta 40.


TRAMO 1: Desde la intersección de la ruta 52 con la ruta 9, hasta el puente del Arroyo Tumbaya. Incluye en su mayoría pizarras y esquistos.

CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS

Esquistos cuarcíticos, pizarras y areniscas. Laderas entre 30° y 60°, relieve suave y ondulado.

PROPIEDADES GEOMECÁNICAS

En el primer sector se encuentran potentes niveles plegados de areniscas con intercalación de finos,afectados por varias familias de diaclasas (dos muy importantes). Presencia de relleno arcilloso en algunas discontinuidades. Existen zonas de carcavamiento intenso que coinciden con zonas de fracturación, donde el material está completamente brechificado y milonitizado.

PROCESOS DE ACUMULACIÓN

Depósitos de derrubios y canchales sobre y a pie de las laderas. Depósitos de abanico aluvial.

PROCESOS DE EROSIÓN

La ruta está afectada por erosión fluvial en los sectores donde el río está cercano al pie del terraplén o a la carretera.

CARACTERÍSTICAS DE LA RUTA

- La carretera va en taludes excavados y sobre terraplenes de hasta 10 m de altura sobre el nivel del río.

- Los taludes presentan hasta 10 m de altura sobre la carretera, con 30° a 60° de inclinación.

- En los taludes existen distintos tipo de defensas, como muros de piedra al pie de algunos depósitos de canchales.

- A pie de algunos terraplenes se han construido defensas de hormigón contra la erosión fluvial.

PELIGROSIDAD

- Corte de la carretera por: desprendimiento de bloques de hasta 1 m3 en los tramos de los afloramientos rocosos fracturados, a favor de algunos sistemas de diaclasas.

- Caidas de derrubios y cantos decimétricos de los materiales de los canchales (en las zonas alteradas).

- Flujos de detritos provenientes de las zonas con carcavamiento intenso.

- Acumulación de depósitos de abanicos aluviales sobre la ruta. Erosión de terraplenes por flujos de detritos y por acción del río.Aterramiento de cunetas de drenaje por acumulación de detritos.


Foto del Tramo 1, con los taludes de la ruta excavados eb la Unidad III.2,. Por debajo del nivel de la ruta se observa el terraplen que llega hasta el rio


TRAMO 2: Desde el puente del Arroyo Tumbaya hasta los afloramientos terciarios, cercanos a la quebrada de Chalala. Incluye areniscas cuarcíticas y calcáreas con depósitos modernos.


Areniscas cuarcíticas, esquistos, pizarras, areniscas silicificadas alteradas, con intercalación de pelitas.

Depósitos cuaternarios de clastos cuarcíticos y matriz limo arenosa, y en menor proporción, areniscas calcáreas. Pendientes suaves y laderas carcavadas, donde predominan los depósitos aluviales.


Depósitos cuaternarios de materiales sueltos con comportamiento propio de los suelos. Depósitos poco consolidados con alto grado de alteración y alta permeabilidad. Areniscas calcáreas y pelíticas clasificadas como rocas blandas muy deleznables.


Tres importantes abanicos aluviales activos (Chalala, Coquena y Tumbaya), con gran acumulación de material detrítico.



- Taludes excavados en roca blanda de 3 a 4m de altura, al principio del tramo. Luego, la ruta, se aleja del pie de la ladera atravesando depósitos de abanico y depósitos de derrubios cuaternarios. Existen muros de contención de hormigón de 5m de altura, para estos depósitos.

- Defensas para la erosión fluvial donde el río socava el pie del terraplén.

- Albardones construídos para encauzamiento del abundante material transportado en los tres abanicos importantes.

PELIGROSIDAD

- Corte de ruta por acumulación de depósitos aluviales de abanico.

- Erosión fluvial en los sectores donde la ruta está trazada cerca del río.

- Desvío del curso del río por acumulación de depósitos aluviales. - Obstrucción de la ruta por caídas y desmoronamientos en

taludes de rocas blandas. - Posibilidad de inundación por desbordamiento del río,

provocando pérdida de las zonas cultivadas y construcciones que se encuentran sobre los depósitos aluviales.


TRAMO 3: Desde los afloramientos terciarios cercanos a la quebrada de Chalala, hasta los afloramientos Ordovícicos del área de Ciénaga. Incluye areniscas y esquistos.


Areniscas cuarcíticas finamente estratificadas, pizarras y esquistos cuarcíticos. Laderas suaves intensamente carcavadas.


Macizos rocosos altamente fracturados e intensamente alterados


Importantes depósitos de abanicos aluviales.


Erosión fluvial de los pies de las laderas en las zonas con mayor pendiente.


- En la mayor parte de este tramo, la ruta está alejada de las laderas, atravesando importantes depósitos de abanico aluvial que se extienden hasta el río.

- En los sectores donde la ruta se encuentra cerca del río, existen defensas de hormigón para evitar la erosión.

PELIGROSIDAD

- Corte de ruta por acumulación de depósitos aluviales sobre todo en el sector Este del tramo.

- Erosión fluvial del terraplén, al pie de la carretera. - Probable inundación de la llanura aluvial por desbordamiento del

río, afectando a cultivos y viviendas.


TRAMO 4: Afloramientos ordovícicos del área de Ciénaga. Incluye areniscas y areniscas lutíticas.


Lutitas, lutitas margosas y areniscas lutíticas predominantes, areniscas calcáreas y calizas dolomíticas. Laderas de 25° a 30°con recubrimientos cuaternarios coluviales, con clastos mayoritariamente del materiales precámbricos.


Areniscas y lutitas muy alteradas y brechificadas, con niveles de calizas diaclasadas y con zonas muy alteradas y replegadas, que se clasifican como rocas blandas.


Al principio del tramo depósitos de abanicos aluviales y conos de derrubios.


Intenso carcavamiento de los materiales blandos de los afloramientos ordovícicos (lutitas y lutitas margosas).


- Las alturas y pendientes de los taludes varían según los materiales que atraviesan.

- En las lutitas los taludes alcanzan entre 10 y 20 m de altura, con pendientes de unos 70°; al atravesar los materiales calizos diaclasados, los taludes son de hasta 20m de altura y las pendientes llegan a los 80°; los taludes verticales excavados en depósitos cuaternarios alcanzan los 5m.

- Por zonas, la ruta va sobre un terraplén de hasta 10m de altura.

Posible corte de carretera por:

- Deslizamiento curvo que se encuentra afectando los niveles lutíticos arenosos en las laderas de la margen izquierda.

- Acumulación de depósitos de abanico;

- Caídas de bloques de los niveles rocosos diaclasados, de hasta 1m3, provenientes de una altura de hasta 15m;

- Deslizamientos planares, que pueden obstruir parcialmente la ruta.

Los taludes en materiales rocosos diaclasados o alterados son más inestables, mientras que los de materiales lutíticos aparecen más consolidados.

PELIGROSIDAD


Foto del Tramo 4. Macizos rocosos blandos lutíticos, donde se observan los procesos de erosión

que afectan a las laderas


TRAMO 5: Desde los afloramientos precámbricos hasta la subida de la Cuesta de Lipán que incluye depósitos del Cámbrico, Ordovícico, Precámbrico, y Cuaternario.


Cuarcitas, areniscas, lutitas areniscosas y esquistos cuarcíticos aflorando entre depósitos de abanico aluvial y derrubios de laderas; depósitos cuaternarios de relleno estratificados, con clastos predominantes de cuarcitas y matriz limo arenosa. Laderas con pendientes medias de 25° a 30°.


Macizos rocosos intensamente fracturados y alterados con alta permeabilidad. Suelos con importante grado de consolidación y baja resistencia. Suelos no consolidados con resistencia por fricción.


Depósitos importantes de materiales cuaternarios en las laderas. Abanicos aluviales.


Erosión fluvial del pie de los terraplenes.


- Los taludes se excavan en afloramientos rocosos y en depósitos cuaternarios de abanicos antiguos; alcanzan 15m en los cuaternarios de relleno y hasta 4m en abanicos. En los afloramientos rocosos sanos llegan a los 12m, y en los materiales fracturados y alterados son de unos 4m.

- En un sector de 10m de longitud, la ruta se ha excavado en trinchera.

- La carretera cruza el río Purmamarca en un puente de hormigón con defensas de gabiones y patas de gallo.

- Al finalizar el tramo, el terraplén tiene más de 6m y presenta defensas de pata de gallo, contra la erosión fluvial.

PELIGROSIDAD

- Obstrucción de la ruta por caída de bloques de los afloramientos rocosos.

- Corte de la carretera por acumulación de depósitos de abanico aluvial en varios puntos del tramo, y erosión fluvial del pie de los terraplenes.

- Posibles daños en el puente por descalce debido a la erosión fluvial.


Foto del Tramo 5. Vista del terraplen sobre el que discurre la ruta. A la derecha, materiales

cámbricos alterados, ny al fondo depósitos cuaternarios de fondo de valle. Abajo, a la izquierda, cauce del rio

Foto del Tramo 5. Vista de la ruta atravesando afloramientos rocosos,

en parte excavados por la trinchera


TRAMO 6: Cuesta de Lipán. Incluye depósitos modernos sobre areniscas y esquistos.


Depósitos cuaternarios constituidos mayoritariamente por bloques cuarcíticos, y en menor proporción esquistos y areniscas, con una matriz limo arenosa; con una estratificación muy marcada. Ladera entre 35° y 40°.


Depósitos consolidados con algo de cohesión y granulometría heterométrica y presencia de finos.



Grandes carcavamientos muy profundos en las laderas. Erosión lineal muy incisiva en los depósitos con predominio de finos.


- En este tramo, la ruta, está excavada en depósitos cuaternarios, trazando curvas en zig-zag, que constituyen la denominada subida de la Cuesta de Lipán.

- En el sector de la Puerta de Lipán se encaja en trinchera con taludes mayores a 15m. En adelante, los taludes son menores, alcanzando los 3 metros.

PELIGROSIDAD

Corte de la ruta en la primera mitad del Tramo por:

- Desplome de bloques de los depósitos cuaternarios, en la parte baja de la puerta de Lipán;

- Carcavamiento intenso que puede cortar la ruta;

- Caída de bloques.


Foto del Tramo 6. Vista de la parte alta del tramo 6, con la ruta discurriendo

sobre los depósitos cuaternarios


TRAMO 7: Desde la última curva de la Cuesta de Lipán, hasta el cruce del Arroyo Potrerillos. Incluye areniscas y depósitos coluviales.


Cuarcitas, areniscas cuarcíticas finamente estratificadas, con intercalaciones de pelitas; pizarras y esquistos cuarcíticos. Depósitos de materiales coluviales con clastos mayoritariamente angulosos, cuarcíticos, que se encuentran rellenando paleorelieves de más de 10m de potencia. Laderas de unos 30° de pendiente.


Materiales rocosos intensamente fracturados y alterados. Depósitos coluviales de dos tipos: uno con materiales más consolidados y competentes y más o menos estructurados, y otro con predominancia de bloques angulosos y aspecto caótico, sin cohesión.


Gran deslizamiento activo en materiales cuaternarios con marcada grieta de tracción en cabecera, y con un salto de más de 15m marcando los límites laterales.


Laderas con presencia de cárcavas profundas


- El tramo comienza con taludes verticales excavados en materiales tipo suelo o rocosos, intensamente fracturados y muy alterados.

- Los taludes alcanzan hasta 10 m de altura ,y 15 m en las zonas de las curvas.

- La traza va sobre terraplenes de poca altura y en trinchera en las zonas de curvas.

PELIGROSIDAD

- Corte de la ruta por carcavamiento de los terraplenes.

- Corte por reactivación del deslizamiento que corta la ruta. - Obstrucción parcial de la ruta por caídas de bloques deci a

centimétricos provenientes de los recubrimientos cuaternarios. - Erosión lineal profunda en los depósitos de materiales

cuaternarios consolidados.


Foto del Tramo 7. Vista de los taludes excavados en los depósitos de materiales cuaternarios con

predominancia de finos y cantos angulosos


TRAMO 8: Desde el Arroyo de Potrerillos hasta el Abra del mismo nombre. Incuye areniscas con cubierta coluvial.


Areniscas cuarcíticas finamente estratificadas, pizarras y esquistos cuarcíticos. Recubrimientos muy potentes coluviales con cantos flotantes de cuarcita con matriz arenosa y potentes depósitos de cantos angulosos cuarcíticos sin matriz con espesores de hasta 12m. Estos depósitos también se encuentran rellenando paleorelieves. Laderas con pendientes de 40° a 45°. Frecuentes surgencias de agua en las laderas.


Los materiales rocosos se presentan altamente fracturados e intensamente alterados. Los depósitos cuaternarios de cantos angulosos presentan cohesión nula, pero alto grado de fricción debido a la angulosidad. Los depósitos con matriz arenosa presentan cohesión.


La ladera presenta cárcavas con procesos de erosión muy intensa, con profundidades importantes.


- Al cruzar el Arroyo Potrerillos, la ruta comienza a subir en zig-zag hasta el Abra del mismo nombre.

- La carretera está excavada mayoritariamente en depósitos cuaternarios con taludes de hasta 12m, verticales.

- Puntualmente se excavan los materiales rocosos fracturados y alterados.

- En algunos tramos, a pie de los taludes existen defensas de 2m de altura, de hormigón, que coinciden con las mayores alturas de los taludes.

- El agua circula a favor de cunetas de drenaje, infiltrándose a veces en los depósitos o cruzando la carretera.

- En algún tramo la carretera va excavada en trinchera.

PELIGROSIDAD

- Corte de la carretera por carcavamiento intenso, sobre todo en las curvas, debido a la presencia de dos pequeños cursos de agua.

- Corte de la ruta por erosión y/o desestabilización de los depósitos por presencia de agua en los taludes, superando los muros de contención.

- Obstrucción parcial de la ruta por caída de bloques sobre la ruta y acumulación de derrubios a pie de los taludes, y por colmatación de los muros de contención.


Foto del Tramo 8. Vista de un talud de 12 m de altura, en una curva del Tramo 8, excavado en materiales rocosos muy alterados. Se observa una surgencia de agua a pie de talud


TRAMO 9: Desde el Abra de Potrerillos, hasta el corrimiento de la bajada a la Puna. Incluye depósitos del Ordovícico, Precámbrico y Cámbrico.


Cuarcitas, areniscas con intercalaciones de pelitas, areniscas lutíticas,esquistos cuarcíticos, lutitas margosas y lutitas. Recubrimientos de materiales cuaternarios con bloques de gran tamaño, rellenando paleorelieves. Relieves altos pero suaves, erosionados. Pendientes importantes alrededor de 25°. Presencia de agua en las laderas.


Las areniscas lutíticas y lutitas margosas presentan un alto grado de alteración comportándose como rocas blandas. Cuarcitas, areniscas y esquistos cuarcíticos, se consideran como rocas duras altamente fracturadas y muy alteradas en zonas. Presentan diaclasamiento con espaciados centimétricos a decimétricos.


Las laderas presentan recubrimiento coluvial con grandes bloques de hasta 0,5m3, con potencias que disminuyen hacia cotas superiores.



- Al atravesar la primera quebrada pasando el Abra, existe una tubería de drenaje, bajo la ruta.

- En este sector, la altura de los terraplenes no sobrepasa los 2 metros.

- Al llegar a las cotas más altas, los taludes son de hasta 5m de altura, excavados en coluviales o en roca alterada. Los terraplenes, en esta zona, presentan 3-4m de altura.

- Finalmente, la ruta, va excavada en trinchera o sobre terraplén, atravesando depósitos coluviales, rocas blandas y duras, según los tramos, con taludes de unos 2 metros.

PELIGROSIDAD

- Endicamiento del primer arroyo que se encuentra al pasar el Abra, por la construcción del terraplén de la carretera.

- Obstrucción del camino por caídas de bloques de hasta 0,5m3 y por acumulación de derrubios de materiales alterados rocosos, que cubren las cunetas de drenaje.

- Erosión y carcavamiento de los terraplenes.


Foto del Tramo 9. Vista general del Tramo con pequeños taludes excavados y terraplenes en los

que se observan procesos de acarcavamiento

Foto del Tramo 9. Detalle de los materiales rocosos excavados en pequeños taludes, y de los

recubrimientos de bloques, que presentan las laderas en este tramo


TRAMO 10: Zona de bajada a la Puna, hasta los afloramientos ordovícicos. Incluyen depósitos del Terciario y Cretácico.


Areniscas rojas cementadas con material arcilloso y silíceo. Calizas dolomíticas, calizas oolíticas, calizas arenosas, areniscas calcáreas, arcillosas y limosas y margas arenosas. Relieves suaves y alomados con recubrimientos cuaternarios. Las crestas del relieve coinciden con niveles calizos.


Los depósitos de areniscas rojas, las arcillitas y las margas presentan baja cohesión y un comportamiento tipo suelo. Los niveles calizos y las areniscas cementadas por material silíceo se han clasificado como rocas blandas.


Sucesión de depósitos de abanicos aluviales de gran potencia. Los que se presentan en la márgen derecha de la ruta invaden la planicie aluvial, desviando el cauce hacia la otra márgen. Un cauce secundario que proviene del sur acarrea gran cantidad de sedimentos que deposita en el área de confluencia, coincidente con la traza del camino.


Erosión fluvial del pie de las laderas en las zonas donde el río discurre próximo a las mismas en la margen izquierda.


- Por tramos la ruta va excavada en taludes verticales de 2 a 4 m de altura en rocas blandas o cortando materiales tipo suelo de abanico aluvial.

- Se cruza un cauce a nivel donde existe una pequeña tubería de drenaje.

- Solo en algunos tramos hay terraplenes de poca altura sobre los materiales cuaternarios, presentando la traza pendientes muy bajas.

- Hacia el final del tramo se atraviesa la zona de rocas blandas, donde el camino toma una pendiente de subida hacia el este.

- La traza corta algún pequeño cauce estacional.

PELIGROSIDAD

- Corte de la ruta por erosión fluvial de los terraplenes. - Corte de ruta por acumulación de depósitos de abanicos y/o por

depósitos aluviales de los arroyos laterales secundarios.


Foto del Tramo 10. Vista del relieve suave y alomado de este tramo


TRAMO 11: Depósitos ordovícicos, hasta la angostura del valle donde atraviesa depósitos fluviales cuaternarios.


Alternancia de niveles centimétricos de areniscas y lutitas areniscosas muy alterados, meteorizados, y con alto grado de fracturación. Laderas suaves con bajas pendientes, erosionadas. En este tramo el valle se ensancha en la confluencia de tres cauces que drenan hacia la Puna.


Rocas blandas con alto grado de alteración. Se desmoronan facilmente. Los materiales lutíticos aparecen prácticamente desintegrados en superficie.


Coluviones cuaternarios con espesores de 2 a 3m. En la ladera derecha hay dos abanicos aluviales importantes, uno de ellos recuesta al río hacia la margen izquierda. En la ladera de la margen derecha se encuentra un extenso canchal (depósito de detritos sobre la ladera). En la confluencia de los tres cauces se encuentran potentes depósitos aluviales.


Procesos de carcavamiento incipiente en los las laderas recubiertas por detritos.


- Los taludes de este tramo miden de 2 a 3m de altura, y atraviesan depósitos de materiales cuaternarios.

- Terraplenes de escasa altura. - La ruta recorre los depósitos aluviales del cauce que proviene

del sur, a nivel, sin ningún tipo de defensa ni obras de drenaje.

PELIGROSIDAD

- Desmoronamiento de los materiales de los taludes excavados en depósitos cuaternarios.

- Corte de ruta por aporte de materiales y por erosión fluvial del cauce que viene del sur.

- Erosión fluvial del pie de los terraplenes en los sectores donde el río se recuesta por invasión de los depósitos de abanico.


TRAMO 12: Desde la angostura del valle hasta Ronqui Angosto. Incluye areniscas.


Paquetes de cuarcitas y areniscas con buzamientos generales hacia el Este, entre 35° y 40°. El principio del tramo presenta niveles masivos y resistentes de cuarcitas, mientras que los niveles inferiores están más alterados, fracturados y brechificados. Laderas abruptas a suaves con espesos recubrimientos de materiales cuaternarios. El río, al atravesar litología más resistente, se encuentra encajado.


Se presentan tres sistemas principales de diaclasamiento ortogonal. Los paquetes cuarcíticos resistentes presentan con espaciados métricos. Los niveles cuarcíticos inferiores y los areniscosos aparecen intensamente fracturados y en algunas zonas brechificadas con alto grado de alteración.


Dependiendo de la inclinación de las laderas, sobre las mismas se encuentran depósitos de abanico aluvial, derrubios al pie de ladera o canchales (detritos sobre las laderas). En la márgen derecha aparecen dos abanicos, un de ellos al este está siendo erosionado por el río, mientras que el otro está avanzado sobre él. En la márgen izquierda se presentan los abanicos aluviales más importantes, uno de ellos depositando los materiales al nivel de la ruta.


Al principio del tramo, el río forma un meandro limitado por depósitos de abanicos aluviales. Este se recuest en la márgen izquierdo del río provocando erosión lateral intensa que afecta el teraplén de la ruta.


- Al principio del tramo hay un puente de hormigón por medio del cual la ruta cruza el río hacia la margen opuesta. Está construido sobre un terraplén, con un pequeño túnel de hormigón para el paso del rio y materiales arrastrados.

- Los taludes excavados sobre la ladera izquierda tienen alturas de hasta 6 – 7 m, verticales, y coinciden con los sectores de materiales más fracturados y alterados, o con depósitos cuaternarios de materiales sueltos.

- Cuando el río no va encajado, la traza discurre sobre terraplén, unos 10 a 20 m por encima del cauce.

- La ruta atraviesa abanicos aluviales, uno en la zona donde se describe un meandro y otros más hacia el este. Para el paso de uno de ellos existe un pequeño puente con drenaje y pequeñas defensas de hormigón que encauzan el material del abanico. La tubería de drenaje no llega a 1m de diámetro.


PELIGROSIDAD

- Acarreo de grandes bloques desprendidos que pueden llegar al puente de hormigón que hay al inicio del tramo, con la consiguiente obstrucción del mismo.

- Erosión del terraplén del puente, con el consiguiente corte de ruta.

- Desprendimientos de grandes bloques rocosos sobre la ruta (de hasta 25m3 de volumen) de los niveles cuarcíticos superiores.

- Corte de la ruta por aporte depósitos de los abanicos aluviales. - Caídas de derrubios y bloques pequeños de los taludes

excavados en material fracturado y brechificado y en depósitos cuaternarios.

- Obstrucción de los drenajes por aportes fluviales.

Foto del Tramo 12. Vista de la ruta en este tramo, con pendientes suaves en materiales rocosos y

pequeños taludes excavados. En primer término, a la izquierda, excavación en materiales cuaternarios


TRAMO 13: Desde el Ronqui Angosto hasta la intersección de la ruta 52 con la ruta 40. Incluye las cubiertas de depósitos eólicos.


Depósitos de arenas eólicas. Relieve suave y alomado. Sistema fluvial con drenaje hacia la Puna constituido por un cauce principal y afluentes transversales de primer orden en su mayoría. El río principal divaga en una amplia llanura aluvial.


Arenas bien redondeadas y seleccionadas, totalmente sueltas, con cohesión nula.


Grandes dunas vegetadas. Pequeños abanicos aluviales laterales, que hacia el Este y el Norte son más abundantes y de mayor magnitud, llegando al cauce del rio.


Carcavamiento intenso en algunas zonas del cauce, coincidiendo con los aportes laterales. Escarpes labrados por erosión lateral del río. Carcavamiento en la márgen derecha por procesos de rejuvenecimiento.


- Tramo en el que no existen taludes que recorre la márgen derecha del río.

- La traza de la ruta está por encima del nivel del río. - Hacia el final del tramo, al este, se atraviesas potentes depósitos

de abanicos aluviales. - Existen pequeños puentes para atravesar algunos cursos de

agua.

PELIGROSIDAD

- Acumulación de arena y aterramiento. - Aterramiento y obstrucción de los sistemas de drenaje

(pequeños puentes). - Destrucción y corte de la ruta por carcavamientos laterales, y

por profundización de los cursos de agua transversales a la traza. - Corte de ruta por acumulación de depósitos de abanicos al final

del tramo, al este. - Uno de los abanico de la margen izquierda arrasó un puente,

actualmente en desuso, y varias casas situadas junto a él.


Foto del Tramo 13. Vista general del tramo, con los montículos de dunas vegetadas y la ruta sobre

el cauce principal (seco). Se observan acarcavamientos en las laderas de las dunas

Foto del Tramo 13. Vista de la ruta a su paso por el final del tramo 13,

con los depósitos eólicos al fondo


4.9. Fotografías de las unidades geomecánicas de la Quebrada de Purmamarca. En las páginas siguientes se muestran diversas fotografías de las unidades geomecánicas de la Quebrada de Purmamarca, de acuerdo con la siguiente relación: - Foto 1. Unidad I.1.a. Depósitos consolidados de relleno de valle. Vista desde la Cuesta de

Lípán hacia el río Purmamarca. - Foto 2. Unidad I.1.a. Depósitos consolidados de relleno de valle. Detalle de un talud excavado

en estos materiales. - Foto 3. Unidad I.1.b. Depósitos consolidados de abanico aluvial del Tramo 1, al borde de la

ruta y cortados por ella. - Foto 4. Unidad I.2.a. Coalescencia de depósitos de abanicos aluviales actuales a pie de los

relieves. - Foto 5. Unidad I.2.b. Depósitos de detritos y derrubios sobre y a pie de las laderas del Tramo

1. - Foto 6. Unidad I.2.c. Depósitos de la amplia llanura aluvial del río Purmamarca. - Foto 7. Unidad I.2.d. Depósitos eólicos formando suaves lomas en los alrededores de El

Angosto, en el Tramo 13. - Foto 8. Unidad II.1. Macizos rocosos intensamente alterados y brechificados, pertenecientes a

formaciones cámbricas que afloran en el pueblo de Purmamarca. - Foto 9. Unidad II.2. Macizos rocosos blandos pertenecientes al Terciario en el ambiente de

puna. - Foto 10. Unidad III.2. Macizos rocosos intensamente fracturados del Tramo 1 Detalle de la

fracturación en bloques de pequeño tamaño.


Foto 1. Unidad I.1.a. Depósitos consolidados de relleno de valle. Vista desde la Cuesta de Lípán hacia el río Purmamarca.

Foto 2. Unidad I.1.a. Depósitos consolidados de relleno de valle. Detalle de un talud excavado en estos materiales


Foto 3. Unidad I.1.b. Depósitos consolidados de abanico aluvial del Tramo 1, al borde de la ruta y cortados por ella

Foto 4. Unidad I.2.a. Coalescencia de depósitos de abanicos aluviales actuales a pie de los relieves.


Foto 5. Unidad I.2.b. Depósitos de detritos y derrubios sobre y a pie de las laderas del Tramo 1.

Foto 6. Unidad I.2.c. Depósitos de la amplia llanura aluvial del río Purmamarca.


Foto 7. Unidad I.2.d. Depósitos eólicos formando suaves lomas en los alrededores de El Angosto, en el Tramo 13.

Foto 8. Unidad II.1. Macizos rocosos intensamente alterados y brechificados, pertenecientes a formaciones cámbricas que afloran en el pueblo de Purmamarca.


Foto 9. Unidad II.2. Macizos rocosos blandos pertenecientes al Terciario en el ambiente de puna.

Foto 10. Unidad III.2. Macizos rocosos intensamente fracturados del Tramo 1 Detalle de la fracturación en bloques de pequeño tamaño.


5. CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DE LOS MATERIALES DE LA

QUEBRADA DE YACORAITE 5.1. Situación geográfica y contexto socioeconómico La Quebrada de Yacoraite está incluida en la gran cuenca del río del mismo nombre. Ocupa una superficie de 968,809 km2, correspondiendo la mayor parte del área al departamento de Humahuaca y el resto al de Tilcara. Presenta una pendiente general de 2,5%, y una longitud de unos 70 km (Fig. 3). Nace a 4500 m de altura en la Sierra de Aguilar y desemboca a 2700 m en el río Grande. El río colecta las aguas de la Sierra de Aguilar y la del Mal Paso. Comienza su recorrido aproximadamente con dirección norte-sur hasta el área denominada "El Chorro", a partir de donde corre en dirección oeste-este, hasta la desembocadura en el río Grande. Esta cuenca es una de las que aporta mayor caudal al río Grande (fig. 4). Sus afluentes presentan recorridos determinados por la estructura y la litología de los materiales presentes en la quebrada. La Quebrada de Yacoraite desemboca en la Quebrada de Humahuaca, con dirección oeste-este, a la altura del poblado de Colonia San José; se adentra a lo largo de unos 20 kilómetros hasta un angosto rocoso de difícil acceso, denominado El Chorro y que hace de zona divisoria entre la parte oriental y la occidental de la quebrada, existiendo un desnivel importante entre ambas. Mientras que a la primera el acceso se realiza por la Quebrada de Humahuaca, a la zona occidental se puede acceder por El Aguilar, al oeste, donde comienza la Quebrada de Yacoraite. Antes de llegar a El Chorro, hay una escuela albergue en la margen izquierda del río Yacoraite. Se puede acceder a la misma por el cauce del río, con vehículo de tracción simple (en época seca); la única dificultad es el cruce del río desde la margen derecha donde se encuentra el poblado y el acceso inicialmente, a la margen izquierda donde está la escuela. 5.2. Caracteristicas geológicas La cuenca del río Yacoraite, asociado a la quebrada del mismo nombre, nace en las laderas de la Sierra de Aguilar, que constituye el límite occidental con la Puna, y desemboca en la depresión que forma la quebrada de Humahuaca. La zona de estudio presenta características típicas de la Cordillera Oriental, provincia Geológica en la que se integra y atraviesa. Los sedimentos que la constituyen son continentales y marinos y presentan una estructura general de plegamientos y fallamientos que forman bloques de orientación meridiana. La intensa tectónica andina que ha afectado a los materiales que constituyen la quebrada de Humahuaca se refleja en una estructura general compresiva con numerosos cabalgamientos de dirección regional norte-sur y, en general, vergencias hacia el este. Esta tectonización, que ha dado lugar a una intensa fracturación de los materiales duros y a la presencia de numerosas zonas


brechificadas y alteradas, es responsable junto a la historia geológica reciente sufrida y al clima reinante en la región, de la intensa alteración que presentan los materiales rocosos de la quebrada. Las fallas en general son inversas, dando como resultado una estructura predominante de bloques alargados. En algunos casos se observan escamas tectónicas y, en menor escala, fallas directas. El fallamiento es predominante sobre el plegamiento. La fracturación y diaclasamiento que sufren los materiales más resistentes dan lugar a bloques de diversos tamaños Seguidamente se incluye una breve descripción estratigráfica de los materiales aflorantes. Precámbrico-Cámbrico (Fm Puncoviscana) Está representado por litologías predominantes de esquistos cuarcíticos de bajo grado de metamorfismo, pizarras y areniscas, que aparecen intensamente plegados y fracturados. En algunos tramos se presentan intercalaciones de materiales finos de poco espesor. Cabe mencionar que la extensión de estos afloramientos es considerablemente menor que los que aparecen en la Quebrada de Purmamarca, y se circunscriben al sector medio de la cuenca (entre la localidad denominada El Chorro, al oeste, y el afloramiento del granito de Fundición, hacia el este). Cámbrico (Grupo Mesón) Si bien regionalmente los depósitos cámbricos se encuentran en discordancia con los precámbricos, en este sector el contacto es preferentemente tectónico. Las litologías predominantes corresponden a areniscas silicificadas, de tonalidades blanquecinas a moradas, con intercalaciones de lutitas de tonalidades moradas y verdosas. Los materiales se presentan en diferentes condiciones, desde roca fresca muy fracturada, en bancos de diferente potencia y con mayor o menor frecuencia de intercalaciones de finos, hasta zonas intensamente alteradas y deleznables. Aflora en el sector medio e inferior de la cuenca, coincidiendo con los relieves de mayor altura en los casos en que afloran areniscas resistentes. Los relieves menores en cambio, coinciden con mayor presencia de materiales finos, ya sea por la frecuencia de intercalaciones de bancos pelíticos, o por el mayor espesor de los mismos. En estos sectores también se observan grandes afloramientos de materiales alterados muy deleznables. Ordovícico (Grupo Santa Victoria) Estos depósitos son muy escasos. En el sector superior-medio de la quebrada se encuentran los materiales ordovícicos en concordancia con los depósitos cámbricos (a la altura donde se ubica la escuela). El afloramiento de mayor desarrollo se encuentra en las nacientes de la cuenca, constituyendo la Sierra de Aguilar y la Sierra de las Cajas, en este último caso formando parte de un anticlinal. Cretácico (Grupo Salta) Está constituido, al igual que en la Quebrada de Purmamarca, por el Grupo Salta, aunque presentando mayor desarrollo y extensión. La base de esta secuencia está constituida por areniscas


rojas (Subgrupo Pirgua), continuando con depósitos de areniscas calcáreas, calizas oolíticas y dolomíticas que conforman la Formación Yacoraite. El Subgrupo Santa Bárbara es el techo del Grupo Salta, representado por areniscas y margas rojas. Aflora en varios tramos de la cuenca. En el tramo inferior se observan unas repeticiones de fajas delgadas del Subgrupo Pirgua y de la Fm. Yacoraite cabalgando al Terciario y al Paleozoico. En el sector medio, en las cercanías de El Chorro, estas mismas formaciones cabalgan al Precámbrico. Hacia el oeste forman parte de estructuras anticlinales y cabalgamientos de poco espesor, pero de gran extensión meridiana. Terciario Está formado por depósitos continentales de areniscas rojas, areniscas tobáceas y conglomerádicas. Están presentes en toda la depresión entre las Sierras de Aguilar, las Cajas, Espinazo del Diablo, la Sierra de Mal Paso y su continuación hacia el norte. Todos los depósitos están cubiertos por materiales cuaternarios, por lo que solo se pueden observar en los cortes labrados por los ríos que bajan de las Sierras anteriormente nombradas. Cuaternario Los depósitos cuaternarios que aparecen en la quebrada son de distinta naturaleza. En las zonas más altas se pueden encontrar depósitos glaciarios y en áreas intermedias se hallan los depósitos glaciofluviales, producto del retrabajamiento de los depósitos morénicos. La mayor parte de la cuenca está cubierta por depósitos fluviales y eólicos que forman parte del relleno de las superficies denudadas, terrazas, depósitos de relleno de valle, abanicos aluviales, llanura aluvial, conos de deyección, derrubios sobre laderas y campos de médanos activos. 5.3. Características geomorfológicas La zona en general está formada por relieves de cordones montañosos como los de la Sierra de El Aguilar, la del Mal Paso, El Espinazo del Diablo, Cerro Colorado, Sierra. de las Cajas y el Cerro del Arenal. Estos relieves están cubiertos por depósitos de acarreo eólico, y los más altos aparecen erosionados por acción glaciaria, existiendo depósitos morénicos. Existen además llanuras altas de piedemonte con pendientes muy bajas generadas por la acumulación de depósitos glaciarios, fluviales y eólicos. Los afluentes de diferente orden del río Yacoraite presentan abanicos aluviales debidos a los arrastres de caudal sólido, arrastrando mayores volúmenes en la época de verano. La Quebrada de Yacoraite presenta un perfil general en forma de “V”. Los procesos erosivos más frecuentes actuantes en la zona son el lavado en manto, los movimientos de laderas y la erosión lineal retrocedente.


5.4. Caracteristicas hidrológicas La cuenca del río Yacoraite recoge las aguas de las zonas elevadas de la Sierra de El Aguilar y la del Mal Paso. La dirección general del primer tramo de la quebrada es norte-sur, hasta el área denominada El Chorro, a partir de la cual cambia a oeste-este. Entre los afluentes de mayor importancia figuran los ríos Vicuñayoc, Pisungo, Grande, Vizcarra, Cajas y Casa Grande, que en la localidad denominada El Chorro, constituye las nacientes del río Yacoraite, que desemboca en el Río Grande. La cuenca superior presenta una pendiente algo pronunciada; la media es relativamente plana y la cuenca inferior vuelve a tener una inclinación considerable, aunque menor que la superior. Debido a que la alimentación de la cuenca es de régimen pluvio-nival, las crecidas ocurren en verano. Estas crecidas, como la de la mayoría de los ríos de la cuenca del Río Grande, son torrenciales. En general el uso del agua se restringe a fines domésticos y al riego de algunas pocas hectáreas con cultivo. 5.5. Características climáticas Para la información acerca del clima reinante en la cuenca del río Yacoraite se cuenta con las características generales del clima en la región de la Quebrada de Humahuaca, y de datos específicos de las estaciones meteorológicas presentes en la región. De estas últimas se han seleccionado, para la zona de mayor altura, la estación de Mina Aguilar (4000 m.s.n.m.) y para las zonas más bajas, no existiendo estación más cercana, la de Humahuaca (2818 m.s.n.m.). Con respecto a la clasificación de Kopen, esta área corresponde a un clima BWK, en el que es existen la escasez de precipitación pluvial y las grandes pérdida por evapotranspiración proporcionales a la temperatura. Se trata de un clima de desiertos tropicales, por estar comprendido entre los trópicos e influenciado por la altitud, con pocas lluvias (menor de 180 mm) concentradas en el verano, temperaturas media anuales inferiores a 18ºC, de inviernos muy fríos, con temperatura media de mes más caluroso, inferior a 18ºC. (Buitrago, L. C:, et al, 1994). Considerando la cuenca del Río Yacoraite, las temperaturas máximas se observan en las zonas más bajas en las cercanías de la desembocadura y las mínimas en la Sierra de Aguilar, coincidiendo con las zonas de heladas nocturnas todo el año, con menor frecuencia en el verano. La relación de precipitaciones es opuesta a la temperatura con respecto la altura. En las zonas más altas las precipitaciones son mayores. Para una descripción de climas según Thornthwaite (tomadas de Yanes, L. A., et al, 1988), se puede establecer: - Humahuaca presenta un tipo Db B1a, zona que representa las características de la cuenca baja


de Yacoraite con un clima semiárido, sin excesos de agua en el período húmedo, mesotermal y con concentración estival de la eficiencia térmica inferior al 48%.

- Mina Aguilar presenta un tipo Dd C2a, correspondiendo a la parte alta de la quebrada de Yacoraiye. Tipo de clima semiárido sin excesos de agua en el período húmedo, microtermal con concentración estival de la eficiencia térmica inferior al 48%. La diferencia con respecto a la anterior es en el subíndice de eficiencia térmica, debido a la menor evapotranspiración potencial (producto de temperaturas más bajas), comparada con Humahuaca. La diferencia de cantidad de precipitaciones no es suficiente para superar los límites de la clasificación.

5.6. Caracterización geomecánica de los materiales Las características generales y el comportamiento geomecánico de los materiales presentes en la quebrada de Yacoraite están condicionados por: - La intensa tectonización que afecta a los macizos rocosos, dando lugar a zonas con muy alto

grado de fracturación o a zonas brechificadas - La presencia de materiales blandos con bajos parámetros resistentes y alta deformabilidad y

alterabilidad - La presencia de materiales tipo suelo poco consolidados o sueltos - La actuación de procesos erosivos que dan lugar a intensos procesos de alteración y

meteorización. Dada la presencia de materiales de muy diverso origen, composición litológica, grado de competencia, etc., el comportamiento geomecánico de los mismos es muy variable. El criterio de clasificación para las diferentes formaciones geológicas ha sido su comportamiento geomecánico, estableciendo tres grandes grupos con subdivisiones:

- Materiales tipo suelo: Consolidados y No Consolidados - Rocas blandas (o Macizos rocosos blandos) - Rocas duras (o Macizos rocosos duros).

5.6.1. Metodología de trabajo Se ha realizado la caracterización geomecánica de los macizos rocosos aflorantes en base a las características resistentes de las diferentes litologías, su estado de fracturación y su grado de alteración. Para completar la descripción referente al comportamiento geomecánico se ha aplicado la clasificación de Bieniawski (1979) a las diferentes unidades correspondientes a los macizos rocosos duros y blandos. Para las unidades aflorantes, se efectuó el cálculo para la obtención del RMR (Rock Mass Rating) de la citada clasificación geomecánica, teniendo en cuenta la resistencia de la roca, la presencia de discontinuidades, el índice de fracturación RQD, la separación entre diaclasas, el estado de las mismas y la presencia de agua. La caracterización se realizó siempre con datos de campo, por lo que para el cálculo de la


resistencia de la roca, para evaluar la resistencia a compresión simple, se consideraron los índices de campo (Tabla 2), y para el cálculo del RQD (Rock Quality Designation) se partió de los datos de medidas de discontinuidades, aplicando la expresión:

RQD =115-3.3 Jv

donde el parámetro Jv es el número total de discontinuidades por metro cúbico. A partir de estos datos se asignó una clase de calidad a los diferentes afloramientos rocosos de la quebrada de Yacoraite. La Clasificación de Bieniawski establece 5 clases de calidad para macizos rocosos, que se relacionan con los parámetros resistentes de los materiales (Tabla 3).


Tabla 2.- Indices de campo para la evaluación de la resistencia a compresión simple de la matriz rocosa

Clase

Descripción

Identificación de campo

Aproximación al rango de resistencia a la compresión

simple (MPa)

S1

Arcilla muy blanda

El puño penetra fácilmente

varios centímetros. < 0,025

S2

Arcilla débil

El dedo penetra fácilmente

varios centímetros. 0,025 - 0,05

S3

Arcilla firme

Se necesita una pequeña

presión para hincar el dedo 0,05 - 0,10

S4

Arcilla rígida

Se necesita una fuerte presión

para hincar el dedo 0,10 - 0,25

S5

Arcilla muy rígida

Con cierta presión puede

identarse con la uña. 0,25 - 0,50

S6

Arcilla dura

Se identa con dificultad al

presionar la uña. > 0,50

R0

Roca

extremadamente blanda

Se puede marcar con la uña.

0,25 - 1,0

R1

Roca muy blanda

La roca se desmenuza al golpear con la punta del

martillo de geólogo. Con una navaja se talla fácilmente.

1,0 - 5,0

R2

Roca blanda

Se talla con dificultad con una navaja. Al golpear con la punta

del martillo se producen pequeñas identaciones.

5,0 - 25

R3

Roca moderadamente

dura No puede tallarse con la

navaja. Puede fracturarse con un golpe fuerte de martillo de

geólogo.

25 - 50

R4

Roca dura

Se requiere más de un golpe

con el martillo de geólogo para fracturarla.

50 - 100

R5

Roca muy dura

Se requieren muchos golpes

con el martillo de geólogo para fracturarla.

100 - 250

R6

Roca

extremadamente dura Al golpearlo con el martillo de geólogo solo saltan esquirlas.

> 250


Tabla 3.- Calidad de los macizos rocosos en relación al índice RMR (Bieniawski, 1979).

Clase

Calidad

Valoración RMR

Cohesión

Ángulo de rozamiento

I

Muy buena

100 - 81

4 Kg/cm2

> 45º

II

Buena

80 - 61

3 - 4 Kg/cm2

35º - 45º

III

Media

60 – 41

2 - 3 Kg/cm2

25º - 35º

IV

Mala

40 – 21

1 - 2 Kg/cm2

15º - 25º

V

Muy mala

< 20

< 1 Kg/cm2

15º

Los valores correspondientes a los parámetros considerados para cada una de las clases son: Clase I. Calidad Muy Buena. Resistencia a compresión simple: > 2500 kp/cm RQD: 90%-100% Espaciado de diaclasas: > 2 m Estado de las diaclasas: Muy rugosas, discontinuas, cerradas Presencia de agua: seco Clase II. Calidad Buena. Resistencia a compresión simple: 1000-2500 kp/cm2 RQD: 75%-90% Espaciado de diaclasas: 0.6-2 m Estado de las diaclasas: Rugosas, abertura < 1 mm, bordes duros Presencia de agua: ligeramente húmedo Clase III. Calidad Media. Resistencia a compresión simple:500-1000 kp/cm2 RQD: 50%-75% Espaciado de diaclasas: 0.2-0.6 m Estado de las diaclasas: Rugosas, abertura < 1 mm, bordes

blandos Presencia de agua: húmedo Clase IV. Calidad Mala Resistencia a compresión simple:250-500 kp/cm2 RQD: 25%-50% Espaciado de diaclasas: 0.06-0.2 m Estado de las diaclasas: Continuas, lisas o con relleno < 5 mm,

abertura 1-5 mm Presencia de agua: goteo


Clase V. Calidad Muy Mala. Resistencia a compresión simple:10-50 kp/cm2 RQD: < 25% Espaciado de diaclasas: 0.06 m Estado de las diaclasas: Continuas, con relleno blando > 5 mm, ó abertura > 5 mm Presencia de agua: flujo 5.6.2- Descripción de las unidades geomecánicas Las Unidades clasificadas son nueve, correspondiendo a los grupos principales de Suelos, Rocas Blandas y Rocas Duras: I.- SUELOS I.1.- SUELOS CONSOLIDADOS I.1.a.- Depósitos aluviales antiguos I.1.b.- Depósitos consolidados de abanico aluvial I.2.- SUELOS NO CONSOLIDADOS I.2.a.- Depósitos actuales de abanico aluvial I.2.b.- Depósitos de derrubios a pie de ladera y canchales I.2.c.- Depósitos de llanura aluvial II.- ROCAS BLANDAS II.1.- Macizos rocosos brechificados y con alto grado de alteración II.2.- Macizos rocosos con matriz blanda III.- ROCAS DURAS III.1.- Macizos rocosos competentes diaclasados III.2.- Macizos rocosos fracturados con niveles blandos III.3.- Macizos rocosos alterados e intensamente fracturados Dentro del grupo de las rocas blandas abundan las litologías lutíticas con alto grado de alteración. En el grupo de las rocas duras también son frecuentes los macizos rocosos con intercalaciones de niveles blandos lutíticos y margosos. A continuación se describen cada una de las unidades establecidas. En el Apartado 5.8. se muestran las fotografías correspondientes a las distintas unidades. I.1.- SUELOS CONSOLIDADOS I.1.a.- Depósitos aluviales antiguos Depósitos consolidados de relleno de valle, con niveles de cantos angulosos englobados en matriz areno-limosa. Cantos fundamentalmente de areniscas y cuarcitas, heterométricos.


Estratificación horizontal o subhorizontal. Relieve horizontal o subhorizontal. Taludes verticales de hasta 60 m de altura en zonas interiores de la quebrada, con acarcavamientos intensos que dan lugar a formas columnares y depósitos de derrubios a su pie. No sufren procesos de inestabilidad general ni desplome de bloques, únicamente caída de cantos y derrubios. La mayor acumulación de estos materiales aparece a la entrada de la quebrada, con alturas de 20 - 25 m en taludes verticales (fotos 11 y 12). I.1.b.- Depósitos consolidados de abanico aluvial Depósitos de abanicos aluviales antiguos cortados por el cauce del río que conservan las formas convexas de acumulación en la parte distal. Aparecen muy consolidados, con niveles de cantos y bloques angulosos con o sin matriz y niveles de finos arenosos. El tamaño de bloque varía de centimétrico a decimétrico, aunque pueden alcanzar 0.3 m3 de los frentes de los depósitos de mayor magnitud presentan alturas de hasta 12 m. Con frecuencia los frentes de los abanicos sufren desplomes y desprendimientos de bloques columnares independizados por cárcavas profundas y verticales y por grietas de tracción. Sobre estos antiguos depósitos se excavan los cauces de los cauces actuales de aporte de materiales más modernos, dando acumulaciones de derrubios sueltos y depósitos de materiales finos areno-limosos (foto 13). I.2.- SUELOS NO CONSOLIDADOS I.2.a.- Depósitos actuales de abanico aluvial Depósitos de derrubios ocupando cauces y zonas sobre los abanicos antiguos. Generalmente son cantos y bloques angulosos heterométricos, con o sin presencia de acumulaciones de finos. Cantos fundamentalmente de cuarcitas, areniscas y esquistos, con tamaño decimétrico a centimétrico. En los abanicos más activos los bloques pueden alcanzar 0.5 m3 de volumen. Generalmente los derrubios ocupan depósitos lineales en cauces actuales excavados en depósitos antiguos de abanico, abriéndose en forma de cono al llegar al cauce fluvial. Las potencias máximas en los frentes, que sufren erosión fluvial, pueden alcanzar los 4 m en su zona central (foto 14). I.2.b.- Depósitos de derrubios a pie de ladera y canchales Depósitos de bloques angulosos a pie de las laderas o sobre las mismas, con tamaño de bloque pequeño generalmente. Si la ladera es pendiente, los depósitos se acumulan a su pie, mientras que si el ángulo es menor, los bloques tapizan la ladera. No presentan matriz, predominando las litologías cuarcítica, areniscosa y esquistosa (foto 15). I.2.c.- Depósitos de llanura aluvial Depósitos que rellenan el cauce actual del río, con cantos y bloques redondeados de hasta 0.5 m en las salidas de grandes abanicos al cauce fluvial. Aparecen a veces depósitos de materiales finos sin cantos. Actualmente el río es divagante, erosionando alguna de las márgenes o discurriendo por el centro del cauce (foto 16).


II.1.- MACIZOS ROCOSOS BRECHIFICADOS CON ALTO GRADO DE ALTERACIÓN Litologías fundamentalmente arcillosas, de tonos rojizos, finamente estratificadas y con alguna intercalación de niveles areniscosos más resistentes. La fracturación es muy intensa y el grado de alteración importante, mostrando los materiales intenso carcavamiento en superficie. Los macizos rocosos no presentan discontinuidades importantes o singulares que supongan planos de debilidad netos y que condicionen el comportamiento geomecánico de los macizos (foto 17). II.2.- MACIZOS ROCOSOS CON MATRIZ BLANDA Rocas lutíticas sin planos de estratificación definidos. Matriz rocosa de resistencia baja-media. Intensa alteración superficial, que hace desaparecer completamente la estructura del macizo rocoso, y da lugar a acumulaciones de material granular fino. Algunas intercalaciones de niveles centimétricos areniscosos blandos. Los macizos están afectados por una intensa red de discontinuidades cerradas con o sin relleno. La intensa alteración produce la formación de laderas suaves con pendientes muy uniformes (foto 18). III.1.- MACIZOS ROCOSOS COMPETENTES DIACLASADOS Macizos rocosos muy fracturados con matriz rocosa muy resistente. Litologías cuarcíticas muy duras en paquetes decimétricos a métricos. Los planos de estratificación aparecen cerrados o abiertos, con o sin relleno arenoso. Los materiales están afectados generalmente por dos familias principales de diaclasas ortogonales entre sí, cerradas muy continuas. En ocasiones aparecen más familias de diaclasas con espaciados muy pequeños y cerradas, o con relleno muy resistente. Los macizos rocosos están afectados por una fracturación intensa, apareciendo zonas brechificadas, aunque con nula o poca alteración. La matriz rocosa aparece fresca, y a nivel de macizo la meteorización aparece ligeramente afectando a los planos de discontinuidad. III.2.- MACIZOS ROCOSOS FRACTURADOS CON NIVELES BLANDOS Macizos rocosos fracturados y/o replegados, con matriz rocosa resistente e intercalaciones de niveles blandos, con bloques independizados y zonas brechificadas. Grado de alteración importante que en ocasiones afecta a la matriz rocosa. Están compuestos por niveles duros de litologías arenosas, cuarcíticas y esquistosas, con potencias métricas a centimétricas, e intercalaciones de niveles blandos lutíticos, decimétricos a métricos. Los planos de estratificación aparecen abiertos, con o sin relleno de finos. La diaclasas se presentan generalmente cerradas, ortogonales u oblicuas a la estratificación; en ocasiones aparecen abiertas y rellenas de calcita (foto 19). III.3.- MACIZOS ROCOSOS ALTERADOS E INTENSAMENTE FRACTURADOS Macizos rocosos de litologías cuarcíticas, intensamente fracturados y con estratos replegados. Alteración intensa debido al alto grado de fracturación, que en ocasiones hacen desaparecer la estructura del macizo rocoso y variar su color con respecto a los macizos rocosos más sanos (foto 20). Para estas unidades rocosas se describió el comportamiento geomecánico en base a su clase perteneciente a la clasificación de Bieniawski. A modo de ejemplo se incluyen los valores medios


correspondientes a las unidades establecidas para las rocas duras: Macizos rocosos fracturados con matriz rocosa muy resistente.

- Resistencia de la matriz rocosa = 1.000 - 2.500 kp/cm2 - RQD = 70 - 85 % - Separación entre diaclasas = 0,2 - 0,6 m - Estado de las diaclasas = ligeramente rugosas; abertura <1mm; bordes duros. - Presencia de agua = secas RMR = II = Clase buena.

Ejemplo: Foto 21. Cuarcitas. Macizo de Calidad Buena. Clase RMR II. Matriz rocosa con resistencia a la compresión simple alta, afectado por dos familias de discontinuidades ortogonales verticales. No hay evidencias de agua.

Macizos rocosos muy fracturados con matriz rocosa resistente e intercalaciones de niveles blandos.

- Resistencia de la matriz rocosa = 500 - 1.000 kp/cm2 - RQD = 40 - 60 % - Separación entre diaclasas = 0,2 - 0,6 m - Estado de las diaclasas = continuas; abiertas entre 1-5 mm - Presencia de agua = secas RMR = III = Clase media.

Ejemplo: Foto 22. Areniscas calcáreas. Macizo de Calidad Media. Clase RMR III. Matriz rocosa de resistencia media y grado de alteración medio. Diaclasas con gran abertura.

Macizos rocosos alterados intensamente fracturados.

- Resistencia de la roca =1.000 - 2.500 kp/cm2 - RQD = 20 - 50 % - Separación entre diaclasas = < 0,1 m - Estado de las diaclasas = diaclasas continuas, abertura >5mm. - Participación de agua = seco RMR = III-IV = Clase media-mala

Ejemplo: Foto 23. Areniscas con intercalaciones de niveles finos. Macizo de calidad Media - Mala. Clase RMR III -IV. RQD bajo, disminuyendo la calidad del macizo.

Para la totalidad de las unidades rocosas geomecánicas de Yacoraite se han obtenido las siguientes asignaciones de valores de RMR: ROCAS BLANDAS II.1.- Macizos rocosos brechificados y con alto grado de alteración. Clase IV - V. II.2.- Macizos rocosos con matriz blanda. Clase III - IV.


ROCAS DURAS III.1.- Macizos rocosos competentes diaclasados: Clase II III.2.- Macizos rocosos fracturados con niveles blandos: Clase III III.3.- Macizos rocosos alterados e intensamente fracturados: Clase III-IV 5.7. Mapa geomecánico de la Quebrada de Yacoraite A partir de la cartografía sobre fotografía aérea de las unidades previamente descritas, se ha preparado un mapa a escala 1/25.000 de la Quebrada de Yacoraite. El mapa no presenta base topográfica por no existir dicha información a escalas adecuadas. El trabajo se ha realizado sobre fotografías aéreas. La leyenda del mapa de caracterización geomecánica incluye una descripción de las unidades definidas y de su comportamiento geomecánico en base a la clasificación de Bieniawski. El mapa asigna diferentes colores a cada una de las unidades geomecánicas, e incluye además la cartografía de los procesos activos más destacados que están presentes en la quebrada, aunque con poca representación, apareciendo únicamente procesos de movimientos en laderas y procesos erosivos. No se han diferenciado en el mapa los depósitos de abanico antiguo (consolidados) de los de abanico actual (sin consolidar) por la representatividad que permite la escala empleada. Se han representado ambos tipos de materiales como depósitos no consolidados de abanico aluvial, aunque éstos materiales sueltos en realidad ocupan los cauces centrales excavados sobre los depósitos antiguos y las partes distales que desembocan al cauce fluvial. El mapa se incluye en el anexo “Mapas” de este texto. 5.8. Fotografías de las unidades geomecánicas de la Quebrada de Yacoraite En las páginas siguientes se muestran diversas fotografías de las unidades geomecánicas de la Quebrada de Yacoraite, de acuerdo con la siguiente relación:

- Foto 11.- Unidad I.1.a. Depósitos aluviales antiguos en el límite del cauce del rio Yacoraite, alcanzando potencias de varias decenas de metros.

- Foto 12.- Unidad I.1.a. Detalle de la Foto 11.

- Foto 13.- Unidad I.1.b. Depósitos consolidados de abanico aluvial, cortados por el cauce del rio. En el centro funciona el abanico actual.

- Foto 14.- Unidad I.2.a. Depósitos actuales de abanico aluvial (en color más claro) impuestos sobre depósitos de abanicos antiguos consolidados.

- Foto 15.- Unidad I.2.b. Depósitos de derrubios a pie de ladera, cortados por el rio. La distancia recorrida por los detritos es muy pequeña, y los depósitos poco potentes.


- Foto 16.- Unidad I.2.c. Depósitos de la llanura aluvial del rio Casagrande, en la parte alta de la Quebrada de Yacoraite.

- Foto 17.- Unidad II.1. Macizos rocosos alterados y brechificados.: materiales arcillosos cretácicos y terciarios con procesos de carcavamiento intenso. En primer término aparecen depósitos de abanico consolidados.

- Foto 18.- Unidad II.2. Macizos rocosos de matriz blanda: materiales lutíticos.

- Foto 19.- Unidad III.2. Macizo rocoso fracturado con grado de alteración importante e intercalación de niveles blandos.

- Foto 20.- Unidad III.3. Macizo rocoso alterado e intensamente fracturado de edad cretácica.

- Foto 21.- Cuarcitas. Macizo de Calidad Buena. Clase RMR II. Matriz rocosa con resistencia a la compresión simple alta, afectado por dos familias de discontinuidades ortogonales verticales. No hay evidencias de agua.

- Foto 22. Areniscas calcáreas. Macizo de Calidad Media. Clase RMR III. Matriz rocosa de resistencia media y grado de alteración medio. Diaclasas con gran abertura.

- Foto 23. Areniscas con intercalaciones de niveles finos. Macizo de calidad Media - Mala. Clase RMR III -IV. RQD bajo, disminuyendo la calidad del macizo.


Foto 11. Unidad I.1.a. Depósitos aluviales antiguos en el límite del cauce del rio Yacoraite,

alcanzando potencias de varias decenas de metros

Foto 12. Unidad I.1.a. Detalle de la Foto 11.


Foto 13. Unidad I.1.b. Depósitos consolidados de abanico aluvial, cortados por el cauce del

rio. En el centro funciona el abanico actual.

Foto 14. Unidad I.2.a. Depósitos actuales de abanico aluvial (en color más claro) impuestos

sobre depósitos de abanicos antiguos consolidados.


Foto 15. Unidad I.2.b. Depósitos de derrubios a pie de ladera, cortados por el rio. La distancia recorrida por los detritos es muy pequeña, y los depósitos poco potentes.

Foto 16. Unidad I.2.c. Depósitos de la llanura aluvial del rio Casagrande, en la parte alta de la Quebrada de Yacoraite.


Foto 17. Unidad II.1. Macizos rocosos alterados y brechificados.: materiales arcillosos cretácicos y terciarios con procesos de carcavamiento intenso. En primer término aparecen

depósitos de abanico consolidados.

Foto 18. Unidad II.2. Macizos rocosos de matriz blanda: materiales lutíticos.


Foto19. Unidad III.2. Macizo rocoso fracturado con grado de alteración importante e

intercalación de niveles blandos.

Foto 20. Unidad III.3. Macizo rocoso alterado e intensamente fracturado de edad cretácica.


Foto 21. Cuarcitas. Macizo de Calidad Buena. Clase RMR II. Matriz rocosa con resistencia a la compresión simple alta, afectado por dos familias de discontinuidades ortogonales

verticales. No hay evidencias de agua.


Foto 22. Areniscas calcáreas. Macizo de Calidad Media. Clase RMR III. Matriz rocosa de resistencia media y grado de alteración medio. Diaclasas con gran abertura.

Foto 23. Areniscas con intercalaciones de niveles finos. Macizo de calidad Media – Mala. Clase RMR III -IV. RQD bajo, disminuyendo la calidad del macizo


6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BIANCHI, A.R. y YAÑEZ, C.E. Las precipitaciones en el Noroeste Argentino (segunda edición). Inst. Nal. De Tecnología Agropecuaria. DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD, 1973. Informe sobre Ruta 9, Tramo León-Molle Punco-Fundación de puente en Quebrada Tumbaya Grande. YAÑES, L.A. 1987.Programa Nacional para la conservación de la infraestructura. República Argentina. Facilidad zonas críticas del NOA. Caracterización de la Quebrada de Humahuaca. Mº de Obras Públicas y Servicios. República Argentina

Anexo III Geomecánica

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