Geología y tectónica

 

Ambiente tectónico y geología

La ocurrencia de terremotos en Nicaragua obedece a la ubicación del país en el margen pacífico de la placa tectónica del Caribe (Figura: Ambiente tectónico de Nicaragua). El movimiento relativo de la placa Coco es convergente con la placa Caribe a una tasa de ocho centímetros, aproximadamente, por año (DeMets et al., 1994).  Se aprecian los epicentros de los mayores sismos ocurridos entre 1973 y 1999,  y los sitios de los volcanes activos. CDNP/CDSP – Cinturón deformado del Norte/Sur de Panamá; ZFP – Zona de Fractura de Panamá; Hess – Escarpe de Hess.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La placa tectónica del Coco choca con la placa tectónica del Caribe, y desciende abruptamente en un ángulo de 80 grados en dirección Noreste bajo el margen pacífico de la placa Caribe. En el lugar donde se dobla la placa del Coco, se forma  la zona de contacto y de fricción entre las dos placas, en la cual se generan sismos y grandes terremotos con magnitudes hasta 8 Richter. Debajo de Managua, la placa subducida ya alcanza profundidades de más de 200 km. En esta profundidad, se funde parte del material de la placa del Coco por las altas temperaturas del manto terrestre. El material fundido de la placa del Coco sube casi verticalmente y penetra la placa del Caribe a lo largo de una línea casi recta; forma así la cadena volcánica, y causa erupciones volcánicas y sismos superficiales. La cadena volcánica corre en dirección Noroeste-Sureste y es un alineamiento de estrato-conos y escudos volcánicos situados en las tierras bajas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hradecky et al. (1997) concluyeron que, desde el punto de vista geológico, el área de Managua  se encuentra bajo graves amenazas geológicas debido a que: - Las condiciones tectónicas de los alrededores de Managua representan un alto riesgo sísmico, especialmente en la zona activa del margen de la Depresión de Nicaragua y sobre la estructura del pull-apart de Managua, que separa este margen. - El vulcanismo activo sobre estas estructuras tectónicas representa un alto riesgo volcánico. - Los procesos exógenos intensos, que degradan las acumulaciones volcánicas jóvenes y el relieve, y que se expresan en inundaciones, flujos de fango, deslizamientos, erosión subterránea y hundimientos, representan un riesgo exógeno.

 

Fallas sísmicas y amenaza volcánica

 

En Managua y sus alrededores se encuentran  decenas de centros volcánicos en diferentes grados de actividad. El cráter Santiago del volcán Masaya es muy activo; de él salen gases volcánicos químicamente agresivos, cuya nocividad, limita la actividad económica y agrícola de las zonas afectadas por los mismos, al Oeste del volcán. Con frecuencia, ocurren pequeñas explosiones en el cráter. La actividad históricamente más fuerte ocurrió en el año 1771, con efectos catastróficos. El riesgo de repetición de una actividad volcánica de carácter destructivo es posible. Las manifestaciones efusivas de este volcán predominan en las actividades volcánicas históricamente documentadas.  Se debe pensar en la posibilidad de una futura actividad volcánica en las fallas sísmicas principales, ubicadas en el mismo centro de Managua.

 

El cráter Tiscapa es un ejemplo de la ocurrencia de un centro volcánico en una falla sísmica activa. En estas zonas pueden aparecer nuevos centros como los del tipo Chico Pelón y Calvario. Centros volcánicos de carácter similar fueron documentados por Hradecky et al (1997) al Sur de Managua. Entre la zona del aeropuerto y la caldera de Masaya, se encuentra una cadena de centros volcánicos alineados sobre una falla tectónica, lo que señala una vez más la posibilidad de que puedan iniciarse erupciones volcánicas a lo largo de una falla activada por un fuerte terremoto. Se afirma que la interrelación entre actividad volcánica y tectónica-sísmica en la cadena volcánica de Nicaragua, fue demostrada claramente durante la erupción del volcán Cerro Negro, en agosto de 1999, cuando se produjeron sismos destructivos de magnitudes hasta 5 Richter (Strauch et al., 1999). Procesos similares podrían ocurrir en Managua.

 

 

Fotografía histórica de la Laguna de Tiscapa

 

Esta foto del cráter volcánico en el centro de Managua fue tomada una semana después del  terremoto de Managua de 1972. Foto de la Colección Steinbrugge.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A la derecha, el Hotel Intercontinental, que sufrió daños leves por el terremoto. La línea roja indica la ubicación de la Falla Tiscapa, que tuvo un movimiento horizontal de más de 30 cm durante el terremoto. Las flechas indican el sentido del movimiento. Cerca de la laguna ocurrieron agrietamientos y deslizamientos. Este cráter es un indicio para la relación entre el peligro sísmico y volcánico directamente en el centro de Managua.

 

Amenaza por procesos exógenos

 

En Managua, el relieve muy joven está expuesto a los procesos exógenos, pues la erosión sobre las acumulaciones volcánicas sueltas es muy intensa; Los procesos exógenos son de interés para una zonificación sísmica, ya que en las áreas debilitadas por estos procesos y en las zonas con peligro de deslizamientos, se presentan mayores efectos de destrucción en caso de sismos fuertes. Las zonas indicadas con color rojo y amarillo representan áreas con pendientes muy inclinadas. En estas zonas existe alto riesgo de eslizamientos en caso de fuertes sismos.

 

Pendientes en el relieve en Managua y sus alrededores

 

En la ciudad de Managua se encuentran zonas con pendientes muy inclinadas en la cercanía de los cráteres Tiscapa, Nejapa, Asososca, Valle de Ticomo y a lo largo de la falla Mateare (Ciudad Sandino). Para la zonificación sísmica de Managua se deben  considerar estas áreas.

Nota: Ciertas líneas y discontinuidades horizontales no son reales sino efectos del cálculo del modelo digital del terreno, usando series de fotos aéreas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los Terremotos de 1931 y de 1971 y cinemática de las fallas en Managua

 

El 31 de  marzo de 1931, el destructivo terremoto superficial, de magnitud 5.3-5.9, produjo una ruptura superficial a lo largo de una falla de dirección Nor-Noreste (Falla Estadio) en la zona occidental de Managua. El terremoto de 1972 rompió cuatro fallas orientadas en dirección Nor-Noreste, de las cuales, la mayor es la Falla Tiscapa. El sentido de desplazamiento fue lateral izquierdo (es decir, el bloque occidental se movió hacia el Suroeste), con deslizamiento oblicuo. Estas fallas, ubicadas en la ciudad de Managua, fueron encontradas por estudios geológicos y geofísicos.  Las fallas Los Bancos, Tiscapa, Chico Pelón, Zogiab,y Escuelas se activaron durante el terremoto de Managua.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nuevos resultados de la cinemática de las fallas en Managua

Usando la técnica de sensores remotos a fotos de satélite e imágenes de radar, combinada con datos sismológicos del terremoto de 1972, Frischbutter (1998) llegó a la conclusión que la zona del Lago de Managua es una estructura compuesta, de importancia regional, en dirección Norte‑Sur.  Frischbutter postuló que durante el terremoto de 1972 se activó solamente la parte Oeste del graben de Managua. Como consecuencia de eso, podría resultar que la concentración de los esfuerzos tectónicos a lo largo de la parte Este del graben (Falla Aeropuerto, Falla Cofradía) se haya aumentado.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nuevo modelo de la cinemática de fallas en Managua y 


sus alrededores

 

En este modelo, las fallas principales son las de rumbo Norte-Sur. Por su gran longitud, representan una  amenaza sísmica muy alta para Managua porque son capaces de generar terremotos con magnitudes encima de 7 Richter. Este conocimiento se utiliza en el cálculo de la amenaza sísmica.

 

Paleo-Sismología de la Falla Aeropuerto

Se efectuó dentro del proyecto de Microzonificación un estudio con el método de la Paleo-Sismología en la Falla Aeropuerto. Este método consiste en buscar evidencias geológicas (por ejemplo, discontinuidades de estratos geológicos o desplazamientos horizontales de ríos), para determinar el movimiento relativo de bloques del suelo. Se pudo inferir –con un cierto margen de error– que los eventos más recientes en la Falla Aeropuerto ocurrieron entre 1650 y 1880. Se asume que los sismos pudieron haber tenido una magnitud Richter arriba de 6. Con base en estos datos, se pudo aclarar que la falla Aeropuerto es tectónicamente activa y debe incluirse en el cálculo de la amenaza sísmica (ver Capítulo 5). La Paleo-Sismología probó ser un instrumento útil para la investigación de la amenaza por las fallas sísmicas en Managua,  por lo que se propone seguir utilizando este método en otros proyectos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Croquis de dos zanjas abiertas para la Paleo-Sismología

Se aprecia que las capas superiores, más jóvenes,  no son

afectadas por las fracturas casi verticales que aparecen en las capas inferiores