EFECTOS GEOLÓGICOS DEL EVENTO METEOROLÓGICO DE MARZO DE 2015:

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1 EFECTOS GEOLÓGICOS DEL EVENTO METEOROLÓGICO DE MARZO DE 2015: DESCRIPCIÓN DE LOS ALUVIONES Y ÁREAS PROPUESTAS PARA EVACUACIÓN, CAMPAMENTOS DE EMERGENCIA Y ACOPIO DE SEDIMENTOS EN EL SALADO, COMUNA DE SALADO, PROVINCIA DE CHAÑARAL, REGIÓN DE ATACAMA Asistencia solicitada por: Subdirección Nacional de Geología Asistencia realizada por: Natalia Garrido, Juan Pablo Contreras, Cristián Ramírez, José Antonio Naranjo, Natalia Astudillo, Cristian Faunes, Sandra Huerta, Hugo Neira S. Grupo Emergencia Norte INTRODUCCIÓN A raíz de las lluvias que afectaron las regiones de Antofagasta, Atacama y Coquimbo entre el 24 y 26 de marzo de 2015, se generaron múltiples flujos aluviales, los que afectaron a diferentes comunas del norte del país. El presente informe resume las observaciones y los resultados de los trabajos realizados en la localidad de El Salado. Entre los resultados destacan la identificación y propuesta de diferentes zonas para fines relacionados con la emergencia y la prevención de futuros eventos similares. Así se identificaron los siguientes tipos de áreas: Principales áreas afectadas por inundación y/o aluviones (flujos de detritos). Áreas de evacuación. Áreas para instalación de campamentos de emergencia. Áreas propuestas para el acopio de materiales y sedimentos removidos. La identificación se realizó mediante el reconocimiento en terreno de las áreas definidas previamente a partir de trabajo de foto-interpretación. Esto último se efectuó utilizando herramientas SIG e imágenes satelitales pre y post catástrofe, aportadas por diferentes organismos durante la emergencia o disponibles en plataformas digitales (BaseMap, GoogleEarth). Los criterios utilizados son esencialmente geológicos y geomorfológicos, referidos al tipo de roca o depósito, condiciones específicas de cada quebrada, quebradas tributarias potencialmente activables por eventos locales, pendiente, proximidad o altura respecto a quebradas mayores, además de criterios geográficos como proximidad al área urbana actual y accesibilidad. Se

2 consideró, además, las áreas afectadas por los flujos de detritos e inundación actuales en cada localidad y el efecto de las lluvias en su entorno. Para las zonas de evacuación y de campamentos de emergencia se establecieron los siguientes criterios generales, los que fueron adaptados a las condiciones locales década área estudiada: Zonas de evacuación: Estar a 10 m de cota sobre el margen del polígono impactado (según la información topográfica disponible); en zonas costeras sobre los 30 m s.n.m. (protección frente a tsunamis); pendiente menor a 40% o 22 (evaluable en el caso de contar con pocos sitios); cerca de la población (dentro o aledaño al área urbana); acceso expedito (que presente red vial o huella transitable); influencia de quebradas secundarias y laderas inestables (para evitar peligro por remociones en masa); estar aguas arriba o lejano de residuos masivos mineros; considerar antecedentes previos y los levantados durante la emergencia en terreno; geología (Ej. Excluir dunas por dificultad para desplazarse). Zonas de campamentos: Estar a 10 m de cota sobre el margen del polígono impactado. En zonas costeras sobre sobre los 30 m s.n.m. (protección frente a tsunamis); pendiente menor a 15 (evaluable con la posibilidad de nivelar el terreno); cerca de la ciudad (dentro o aledaño al área urbana); estar aguas arriba o lejano de residuos masivos mineros influencia de quebradas secundarias y laderas inestables (para evitar peligro por remociones en masa); estar aguas arriba o lejano de residuos masivos mineros; considerar antecedentes previos y los levantados durante la emergencia en terreno; geología (Ej. Excluir dunas por dificultad para desplazarse). En el Anexo 1 se entrega una breve descripción de las unidades geológicas sedimentarias presentes en la zona de estudio. Esto con el fin de favorecer la comprensión de las unidades donde se emplazan los centros urbanos y también para entender las implicancias de la elección de los sitios donde se construye. EFECTOS DEL ALUVIÓN EN EL SALADO La zona afectada por los aluviones en la localidad de El Salado se muestra en las Figs. 1 y 2. Producto de este fenómeno, el área urbana quedó divida en dos sectores y múltiples construcciones (viviendas, entre otros) fueron dañadas, algunas completamente destruidas, en la parte central del pueblo. La ruta C- 13, que conecta El Salado con Chañaral y Diego de Almagro, fue destruida en la parte central de la localidad y parcialmente cubierta en distintos segmentos. En la ladera sur del río Salado, a 1 km al este del poblado, se encuentra una faena minera cuyos depósitos resultaron parcialmente arrasados, los que fueron transportados por el río aguas abajo hacia la zona urbana.

3 La quebrada del río Salado canalizó los flujos principales, los que generaron la mayor destrucción. En forma secundaria, se observa inundación y flujos de barro de menor magnitud en la quebrada tributaria San Pablo (Fig. 1). Los depósitos encontrados en la quebrada el Salado presentan un espesor máximo, observado en el eje principal de la quebrada, de aproximadamente 2,5 m (Fig. 3-d). Estos depósitos están compuestos por una intercalación de niveles centimétricos de gravas matriz soportadas con escasas gravas clastosoportadas. En el caso de las primeras, la matriz está formada por limos y arcilla y, localmente, por arenas gruesas. Los fragmentos de rocas (líticos) presentan bordes angulosos con tamaño de hasta 15 cm en su eje mayor. Cada uno de estos niveles presenta una característica gradación inversa y están cubiertas por una capa de lodo que sella el depósito. Los fragmentos que constituyen las gravas son generalmente líticos angulosos y de origen antrópico, compuestos por maderas (tablones, ramas y durmientes), vehículos (autos y camiones), restos de la línea férrea, fragmentos semiconsolidados de relaves, botellas, bolsas, telas, entre otros (Fig. 3-d, h, i, j). Adicionalmente se observó, en postes y murallas de la zona urbana, marcas de inundación y salpicaduras que alcanzan entre 3 m y 3,5 m (Fig. 3-a, b, c, f, i). Los depósitos observados en la quebrada San Pablo se presentan de manera discontinua y están constituidos por arcillas y limos que no superan 1 cm de espesor. Lo anterior muestra que la quebrada aportó con agua a la quebrada principal y movilizó pocos sedimentos durante el temporal. Esto, a su vez, demuestra el potencial peligro de esta quebrada secundaria, que podría movilizar mayor cantidad de material ante eventos meteorológicos locales. En la Tabla 1 se muestran los valores obtenidos en terreno de las mediciones de espesores de depósito y de altura de inundación. TABLA 1: Mediciones en terreno de puntos de depósito e inundación en Salado Código UTM E UTM N Altura GPS Depósito Inundación Referencia (cm) (cm) lugar Fig. Sal Cauce río salado 3-d Sal Casa ribera sur río salado 3-c Sal Bandera de chile, cruce río 3-a Sal Esquina NE rutas C13/C209 Sal Carabineros 3-f Sal Estadio 3-g

4 ÁREAS PROPUESTAS Sobre la base de la fotointerpretación de las imágenes SAF DMC del 28/03/2015 y la validación de estas áreas en terreno, se definieron distintas zonas, a escala 1:5.000, propuestas como áreas de campamento, evacuación y acopio a ambos lados de la quebrada El Salado. A continuación se describen cada una de ellas, mencionando los criterios, geológicos, geomorfológicos, ambientales y otros, usados para su definición. En el caso de variables ambientales, en específico la dirección preferencial de los vientos, se asume, en términos generales y según testimonios recogidos en terreno, que la dirección predominante es de poniente a oriente, lo que debe ser confirmado con mediciones en terreno. Zonas de Campamento En general, para la instalación de campamentos, se seleccionaron áreas elevadas, de lomaje relativamente suave y de sustrato fácilmente excavable. Para estas zonas se sugiere utilizar aterrazamiento que implique la menor intervención de las laderas, evitando grandes excavaciones que generen taludes altos, pues en el tiempo estos tienden a la inestabilidad. Los drenajes y su entorno inmediato (hasta 50 m), deben ser excluidas de todo tipo de uso habitacional o comercial. Además, se deben realizar obras de canalización y contención de manera de desviar posibles escorrentías desde quebradas secundarias que drenan hacia las áreas urbanas y las zonas propuestas. A continuación se detallan las diferentes áreas propuestas para campamento. Zona 1. Ubicada al sur de la quebrada el Salado, junto a la ruta C-209, sobre depósitos aluviales antiguos. Es un área bastante plana que no requiere habilitación, se ubica sobre los 10 metros respecto a cota del área inundada en este evento y alejada de posibles flujos provenientes de la quebrada San Pablo. Corresponde a la zona de campamento que se habilitó por los afectados inmediatamente después del desastre (Fig. 4-1). Se recomienda no extender esta área al oriente de la ruta C-209 por potenciales crecidas de la quebrada San Pablo. Zona 2. Se encuentra a 1,7 km al sur de la quebrada El Salado por la ruta C Está emplazada sobre la unidad informal de las Gravas de Atacama y, debido a su altura de 5 a 10 m sobre el eje de las quebradas, tiene muy bajo

5 peligro de ser alcanzada por aluviones o grandes crecidas de las quebradas aledañas (Fig. 4-2). Su distancia al actual centro urbano de El Salado requiere implementar áreas de equipamiento y servicios. Esta zona es más segura, y libre de contaminación, que el actual emplazamiento de El Salado y las otras áreas propuestas. Zona 3. Esta es la única zona propuesta al norte de la Quebrada El Salado. Se ubica en la parte occidental de esta localidad y ha sido situada en una planicie elevada entre 5 y 10 m sobre la ruta C-125 (Fig. 4-3). Se ubica al oeste de la gran mayoría de los depósitos mineros acopiados en el área, con lo que se minimiza el efecto de contaminación eólica, pues el viento predominante en el área corre desde el oeste hacia el este. Sin embargo existen algunas instalaciones mineras, como piscinas de lixiviación, al oeste y sur oeste de esta área que pudiesen eventualmente tener algún impacto ambiental. Zona 4. Este sector presenta la ventaja de estar libre de la influencia de las quebradas El Salado y San Pablo, y el de encontrarse al este del pueblo, lo que protege a los habitantes de la contaminación eólica (Fig. 4-4). Está expuesta a los peligros aluvionales asociados a la quebrada ubicada inmediatamente al sur-este. Sin embargo, esta cuenca presenta una hoya restringida, por lo que es posible diseñar medidas de control y canalización aluvionales capaces de contener y minimizar grandes crecidas prevenientes de ella. Esta área es recomendada para instalación de una zona industrial. Zonas de evacuación Zona I. Es la zona recomendada para la evacuación de la población ubicada al sur de la quebrada El Salado en el caso de eventos extremos que pudieran afectar a esta zona, mayores a los ocurridos ahora y/o a la activación local de la quebrada San Pablo. Corresponde a un área elevada entre 10 y 30 metros sobre el nivel del camino y tiene accesos por senderos de peregrinación a la cruz ubicada en su cumbre. Zona II. Se ubica en la parte norte de la quebrada el Salado al oeste de la actual zona urbana. Es recomendada para la evacuación ante eventos de gran magnitud debido a su altura con respecto a la quebrada El Salado. Hacia el norte de esta zona se encuentran depósitos mineros que podrían tener el potencial peligro de colapsar. Ante esta eventualidad, este material sería encauzado, probablemente, por la quebrada que limita por el oeste a esta área. Se recomienda generar acceso para ser habilitada como área de evacuación.

6 Zona III. Corresponde a una zona de evacuación en el área urbana actual, ubicada en la parte norte de la localidad de El Salado, sector que no resultó afectado por el aluvión. Se encuentra sobre una terraza aluvial antigua, edificada y de fácil acceso, en particular para personas con movilidad reducida. Cabe destacar que esta zona de evacuación se ubica aguas abajo de un área de acopio de extracción minera ( tortas ), las que deben ser evaluadas en su estabilidad para descartar el peligro de colapso de las mismas. Zonas de acopio Zonas a y b. La zona a corresponde al área actual de acopio de material. Se encuentra bajo la influencia de posibles aluviones desde la quebrada San Pablo, por lo que se recomienda movilizar el material hacia la zona b que se encuentra más elevada, bajo la influencia de quebradas que pueden producir flujos menores, con reducida capacidad de transporte. Zonas c y d. Se ubican a menos de 1 km al oriente de El Salado, sobre depósitos aluviales antiguos en una quebrada tributaria del río Salado. Presenta fácil acceso por la ruta C-13 y por su ubicación, no presenta peligro de contaminación eólica. La separación entre ambas zonas corresponde al cauce de escorrentía principal de la quebrada, que no debe ser cubierta por el material acopiado. CONCLUSIONES La comuna de El Salado se vio seriamente afectada por los efectos de la crecida del río homónimo y el aluvión desencadenado el 25 y 26 de marzo de Algunos de los efectos fueron la pérdida de conectividad, pues el aluvión afectó en distintos puntos de la ruta C-13, removiendo la línea férrea, arrastrando vehículos, depósitos de relave, viviendas, bodegas, esculturas, entre otros. En un sector del cauce se generó un canal erosionado, mientras que en otros hubo acumulación de sedimentos. El depósito asociado se extiende entre 150 y 300 m en torno al eje, disminuyendo su espesor en función de la distancia al eje del río y acumulado, principalmente, en zonas deprimidas. Los sectores ubicados hacia el norte, en la terraza superior, se vieron afectados por inundaciones menores. Al sur del río Salado, permaneció una porción del territorio sin afectación por encontrarse en una zona elevada respecto de su entorno. Sin embargo, el relieve se vio modificado en este evento y en la actualidad esta zona tiene una mayor susceptibilidad a ser afectada por un aluvión de magnitud similar al ocurrido recientemente.

7 Desde el lado sur se observa que la quebrada San Pablo se activó con escorrentía en amplias áreas de su abanico, pero con alturas de inundación que no sobrepasan los 5 cm. RECOMENDACIONES 1. Es necesario que la reconstrucción de la ciudad considere las áreas de inundación del evento recientemente ocurrido, tanto en la zonificación de usos como en obras de mitigación. Para esto se propone reconstruir en terrazas elevadas, donde el peligro aluvional, asociado a las numerosas quebradas que confluyen en la localidad, es muy bajo. Así mismo, las obras civiles deben ser diseñadas para eventos extremos, de modo de garantizar la seguridad de las personas y la conectividad del territorio. 2. Se recomienda encarecidamente que las instalaciones críticas y de emergencia, como Carabineros, Bomberos y centros de salud, queden fuera del área afectada (zona de alto riesgo). Además, en estas áreas se debe restringir el uso habitacional o comercial, y preferir, en cambio, la construcción con fines recreacionales. 3. Con el fin de preservar la memoria histórica del evento, recomendamos conservar parte de los artículos deformados por el aluvión en un museo o parque, que recuerde y enseñe a nuestras generaciones futuras la fuerza de la naturaleza y que debemos respetarla.

8 REFERENCIAS Godoy P.-B., Estanislao; Lara P., Luis Hojas Chañaral y Diego de Almagro, región de Atacama, Escala 1: SERNAGEOMIN, Mapas Geológicos (n.5-6), 1 mapa col. pleg, Santiago. Coordenadas: 26º00' - 26º30' / 70º45' - 70º00'. Godoy P.-B., Estanislao; Lara P., Luis Hoja Puerto Flamenco, región de Atacama, Escala 1: SERNAGEOMIN, Mapas Geológicos (n.15), 1 mapa pleg, Santiago. Coordenadas: 26º30' 27º00' / 71º00' - 70º30'. Godoy P.-B., Estanislao; Lara P., Luis Hoja El Salvador Occidental, región de Atacama, Escala 1: SERNAGEOMIN, Carta Geológica de Chile, Serie Geología Básica (n.90): 72 p., il; 1 mapa pleg., Santiago. Coordenadas: 26º00' - 27º00' / 71º00' - 70º00'. Lara P., Luis; Godoy P.-B., Estanislao Hoja Quebrada Salitrosa, región de Atacama, Escala 1: SERNAGEOMIN, Mapas Geológicos (n.4), 1 mapa pleg, Santiago. Coordenadas: 26º30' - 27º00' / 70º30' - 70º00'. Mortimer, Cedric The Cenozoic history of the southern Atacama Desert, Chile. Journal of the Geological Society v.129: pp NGU/JPC/CRS/JAN/NAL/CFQ/SHB/HNS/svg. Revisión: M. Arenas y P. Ramírez Mayo de 2015

9 FIGURAS Fig. 1. Imagen de la zona urbana de El Salado y sus alrededores. Incluye quebradas principales, área afectada y las distintas zonas propuestas como campamento, evacuación, acopio y su numeración referida en el texto.

10 Fig. 2. Fotografías antes y después del aluvión en El Salado. Imagen superior tomada de Google Earth, año Imagen inferior Mosaico SAF, Sensor Digital DMC del 28 de Marzo 2015.

11 Figura 3: Fotografías de daños observados por el aluvión en El Salado. a) se aprecia altura de inundación mayor a una persona: 3.5 m sobre el nivel del cauce; b) daños en galpón inmediatamente hacia el N de la foto (a), se observan acumulaciones de escombros en los postes, c) marca de altura de inundación en casa al sur del río Salado, d) potencia depósito en barra de río, e) destrucción de vivienda en casa al sur del río Salado, al fondo hacia el N se observa bandera chilena de foto (a), f) marca de inundación y depósito en retén de carabineros, g) depósito en estadio, h) daños en la ruta, depósitos de autos y destrucción línea férrea, i) vista desde zona de evacuación I a la zona cero, j) relavita detalle en depósito del aluvión de fragmento de depósito semiconsolidado de relave erosionado y transportado por el flujo.

12 Figura 4: Fotografías de zonas propuestas como campamentos. 1) tomada desde zona evacuación I mirando hacia el E-NE, 2) vista al sur de la zona de evacuación I, desde curva de la ruta C-209 hacia el sur, se observan las gravas de atacama como un nivel de terraza superior al valle que baja desde Mantos Verdes, 3) tomada desde la zona de evacuación I hacia el nornoroeste, se presenta como un nivel superior con suave lomaje, 4) vista desde zona de evacuación I hacia el este, se observan al fondo áreas propuestas para campamento o reconstrucción. Se indica con flecha blanca en cada fotografía el lugar propuesto.

13 ANEXO 1 MARCO GEOLÓGICO Los trabajos de Geología Regional en el área de estudio son las Cartas Chañaral y Diego de Almagro, a escala 1: (Godoy y Lara, 1998; Fig. 1, Anexo 1), y la Hoja El Salvador Occidental, a escala 1: (Godoy y Lara, 2005). Esta última es una compilación actualizada de las Cartas Chañaral- Diego de Almagro (Godoy y Lara, 1998), Quebrada Salitrosa (Lara y Godoy, 1998) y Puerto Flamenco (Godoy y Lara, 1999) a escala 1: Gravas de Atacama, Mga (Mioceno Medio). Se ha denominado informalmente como Gravas de Atacama a los depósitos polimícticos de gravas que afloran ampliamente en la zona sur del desierto de Atacama (Mortimer, 1973). En el área son gravas polimícticas, matriz o clastosoportadas, ripios mal seleccionados y arenas gruesas de tonos grises a pardo amarillento, moderadamente consolidadas y ocasionalmente cementadas. Localmente se intercalan niveles de depósitos volcánicos tales como cenizas e ignimbritas en la secuencia. Las Gravas de Atacama representan antiguas zonas de escorrentía de sistemas mayores de drenaje que fueron activos durante el Mioceno. Se habrían depositado en ambientes mixtos de distinta energía (fluvial-aluvial-coluvial). Conforman planicies o terrazas altas adosadas en los valles y quebradas principales, que muestran una característica incisión por una erosión parcial producida por los depósitos aluviales y coluviales más recientes. Depósitos Aluviales Antiguos, MPa (Mioceno Superior-Plioceno?) Es una unidad estratigráfica informal utilizada para describir depósitos pobremente consolidados de gravas, arenas y limos adosados a laderas, mal estratificados, que forman grandes planicies de baja pendiente cortadas por la red de drenaje actual de carácter torrencial y ocasional. Constituyen conos aluviales elevados, inactivos y parcialmente pedimentados, donde la litología de sus fragmentos está controlada por el drenaje local. Sus relaciones de contacto con las Gravas de Atacama son más complejas debido a su gran similitud litológica. Estos depósitos se encuentran cubiertos por los Depósitos Aluviales (Qa) del Pleistoceno-Holoceno que se ubican en estrechos cauces que ocupan la parte más baja de las quebradas.

14 Depósitos Aluviales, Qa (Pieistoceno-Holoceno) Unidad informal constituida por gravas, arenas y limos de origen fluvial, llanuras aluviales y corrientes de barro. Representan la depositación aluvial más reciente, que rellena cauces de las quebradas principales o forma abanicos de actividad esporádica. Engranan lateralmente hacia la costa con depósitos litorales y eólicos. Depósitos Eólicos, Qe (Holoceno) Depósitos de arenas no consolidadas, bien seleccionadas, de grano fino a grueso, asociadas a los depósitos de playa y en menor medida como sedimentos adosados en quebradas menores ubicadas varios kilómetros hacia el interior en la Quebrada El Salado. Se incluye en esta unidad sedimentos litorales de origen antrópico (relaves) que afloran en bahía Chañaral retrabajados por la acción eólica. Por sus características morfológicas se distinguen dunas lineales y mantos de arena. Su composición está determinada tanto por el aporte cuarzofeldespático de las quebradas como por el retrabajo de los depósitos litorales, en gran parte carbonáticos. Hacia el interior incorporan granos provenientes del retrabajo de depósitos mantiformes. Depósitos Coluviales, Qc (Holoceno) Depósitos generalmente monomícticos de clastos angulosos a subangulosos que conforman extensos conos coluviales, activos en la quebrada de El Salado, presentan escasa matriz de ripio fino a arena gruesa producto de un esporádico trabajo aluvial

15 Figura 1: Parte del mapa geológico 1: de Godoy y Lara (1998) y detalle de la geología en los alrededores de El Salado. Muestra además las principales unidades geólogicas: Mga: gravas de atacama, MPa: depósitos aluviales antiguos; Qc: depósitos coluviales; Qe: depósitos eólicos; Qa: depósitos aluviales.