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INTRODUCCIÓN
El conocimiento sobre las estructuras tectónicas en zonas sismogeneradoras sigue siendo una tarea compleja, donde los investigadores deben sortear las dificultades propias del proceso de adquisición, procesamiento e interpretación de los datos. Sin embargo, es de vital importancia para la estimación de posibles riesgos geológicos donde destacan: sismos, deslizamientos, colapsos, entre otros.
No obstante, constantemente se realizan investigaciones encaminadas a develar la mayor cantidad de información posible de las zonas con actividad sísmica. Cuba ha encaminado esfuerzos en esta dirección aproximadamente desde los 80´s del pasado siglo, para lo cual se han creado diversos esquemas sismotectónicos, algunos muy acertados y otros menos (Chuy 2001).
Para la región de Cuba oriental, el esquema sismotectónico existente declara solo dos estructuras sismogeneradoras; Falla Oriente y Falla del Norte de la Española (Arango 2014). El modelo propuesto se considera como un punto de partida para nuevos análisis del peligro sísmico del área emergida de la región oriental de Cuba por cuanto solo considera como fallas potencialmente sismogeneradoras a la falla Oriente, que constituye el ya mencionado límite de placas, y a la falla Norte de la Española, la cual constituye una estructura sismotectónica muy estudiada en la parte norte de República Dominicana y Haití y menos estudiada al norte del extremo oriental de Cuba (Figura 1).
Figura 1 Fallas de primer orden, sismicidad y rupturas trazadas donde se observa una mejor correspondencia entre la sismicidad y las rupturas trazadas en el territorio emergido. Fuente: Arango 2014.
En relación con la Figura 1, entran en discusión Cotilla, Córdoba y Álvarez (2020) y otros investigadores que descartan la existencia de la falla Cauto Nipe y su carácter activo (Arango y Escobar 2021). Concretamente, conforme a la exhaustiva revisión bibliográfica realizada, no se ha encontrado ninguna publicación reciente asociada a nuevos nodos sismoactivos para la región suroriental de Cuba. Sin embargo, la falla Baconao que surca el área de estudio, ha sido descrita por diversos investigadores como falla activa segmentada (Cotilla, Franzke y Córdoba 2007; Arango 2014; Cotilla y Córdoba 2015) con secciones (Magaz, Díaz y Hernández 1998; Rosabal 2018).
La falla Baconao, que se ubica dentro del sector de estudio y sus cercanías, constituye límite para los bloques morfotectónicos: Siboney y Maquey, con movimientos neotectónicos de ascenso, y Guantánamo con movimientos neotectónicos de descenso relativo (Rosabal, Rodríguez y Zapata 2016b; Rosabal 2018).
En el sector Verraco-Punta Barlovento (Rosabal, Rodríguez y Zapata 2016b; Rosabal 2018) se reportan sismos perceptibles y fuertes (Chuy 2001), de estos, una cantidad significativa han tenido intensidad de IV-V MSK-EMS y otros, su epicentro en la zona sismogénica Oriente, y han sido perceptibles dentro de sus límites. Igualmente, terremotos con hipocentro en las provincias de Holguín y Santiago de Cuba se han reportado como perceptibles en este territorio (Palau et al. 2019).
Ahora bien, en esta zona aún quedan áreas que no han sido estudiadas en profundidad, consecuentemente, el objetivo de esta investigación fue la caracterización morfotectónica del sector Retiro-Sitio Campo, ubicado en la región suroriental de Cuba, la de mayor actividad sísmica.
MATERIALES Y MÉTODOS
El sector de estudio (Figura 2) forma un rectángulo que se ubica en los límites de la provincia Santiago de Cuba, en las coordenadas planas X: 623.300 - 635.400; Y: 154.700 - 176.800 y en las coordenadas geográficas Lat N: 20.040-20.238 y Long W: -75.653 -75.538. Se extiende desde el Retiro (suroeste) hasta el Perico (sureste) y al norte desde El Manacal (noroeste) hasta Sitio Campo (noreste) abarcando un área de 260.37 km2.
Como materiales básicos para el estudio se emplearon el esquema geológico digital de Cuba Oriental a escala 1:100 000 (IGP 2003) y el modelo digital del terreno (Geocuba 2006) a escala 1:25 000 (Urrutia 2017; Salazar 2019). Se aplicaron, además, métodos morfométricos (Cotilla y Córdoba 2017) como red fluvial (Estévez, Ordaz y Hernández 2017; Moreno, Ricardo y Figueroa 2018; Ferrarini et al. 2019), nivel base de erosión hasta el tercer orden y pendientes, para obtener los diferentes esquemas (Urrutia 2017). Asimismo, considerando los criterios propuestos por Rosabal, Rodríguez y Zapata (2016a, 2016b), Rosabal y Oliva (2018) y utilizando un sistema de información geográfica (SIG) se propuso un esquema de fallas y se trazaron los principales alineamientos.
Como criterios de identificación de estructuras se tomaron: tramos rectos de los ríos; alineación de arroyos; contacto brusco lineales entre dos formaciones geológicas; inflexión de las isobasitas de 2do y 3er orden; alineación brusca de montañas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Red de drenaje: es paralela y subparalela (Figura 3). Las anomalías de las redes de drenaje son uno de los indicadores morfotectónicos más útiles de la tectónica activa y se utilizan ampliamente como una herramienta eficaz para inferir el posible control de la actividad de fallas en el paisaje (Marra et al. 2022).
Nivel base de erosión de segundo orden: Se observan siete cierres positivos máximos y zonas de inflexión de las isobasitas con dirección SE (Figura 4) que se asocia con una posible estructura tectónica.
Figura 4 Nivel base de erosión (isobasitas) de segundo orden del sector Retiro-Sitio Campo. Escala 1:25 000. Fuente: Autores.
Nivel base de erosión de tercer orden: Se obtienen nueve cierres positivos máximos y zonas de inflexión de las isobasitas con dirección SE, NE, NW (Figura 5), dadas por la presencia de fallas.
Figura 5 Nivel base de erosión (Isobasitas) de tercer orden del sector Retiro-Sitio Campo. Escala 1:25 000. Fuente: Autores.
Modelo Digital del Terreno (MDT): Se distinguen tres categorías básicas del relieve en todo el sector. Categoría montañas, alturas y llanuras (Moreno et al. 2017), observándose la subcategoría montañas pequeñas; el máximo valor de altitud es de 702 m al W. Subcategoría de premontañas al SW, al S (con 450 m, 400 m, 300 m). Al S subcategoría de montañas pequeñas. Al NE es subcategoría de llanuras altas con altitudes que oscilan entre 150 m y 200m. Al centro del sector el relieve es de alturas medias, unos 150 m (Moreno et al. 2017) y al NE y NW es de alturas grandes (200 a 300 m) (Figura 6).
Pendientes: Al SE, SW, S pendientes mayores de 25º y hacia el norte pequeña área con pendientes que oscilan entre 1-7º. Hacia el NE son bajos los valores de pendiente, entre 1º -7º. Al centro son bajas con valores entre 1º -7º. Al N existen pendientes 7º -25º (Figura 7).
Figura 6 Modelo digital del terreno del sector Retiro-Sitio Campo. Escala 1:25 000. Fuente: Fuente: Geocuba, 2006.
Como resultado de la aplicación de los métodos anteriores, se obtuvieron los esquemas correspondientes a cada método morfométrico aplicado, apoyados en herramientas SIG. Luego se identificaron los principales alineamientos y se confeccionó el mapa de superposición gráfica de los mismos; finalmente, con la aplicación de criterios de identificación se obtienen las estructuras y esquema tectónico que se muestra en la Figura 8.
Este procedimiento ha sido utilizado por Onorato y demás colaboradores (2021) logrando identificar secciones de falla discretas. También Arora y Srinu (2021) en estudios similares han encontrado sistemas de lineamientos, cuya asociación con las tendencias del subsuelo y los patrones de sismicidad los establecen como sistemas de fallas.
Principales estructuras tectónicas: Las principales estructuras tectónicas del sector son Baconao y Siboney (Pérez et al. 1994) y constituyen límites de bloques morfotectónicos (Figura 8).
Descripción de los bloques morfotectónicos
Bloque Morfotectónico Siboney: Ha sido descrito en investigaciones anteriores (Rosabal, Rodríguez y Zapata 2016b; Rosabal 2018). Se ubica al SE de la región de prueba limitado por la falla Baconao con dirección SE-NW, descrita en diversas ocasiones (Nagy et al. 1976; Cotilla et al. 1996; Pérez y García 1997; Chuy et al. 1997; Magaz, Díaz y Hernández 1998; Iturralde 1998; Chuy 2001; Cotilla, Franzke y Córdoba 2007; Cotilla y Córdoba 2010; Arango 2014; Rosabal 2018) y la falla Siboney (Pérez et al. 1994) de dirección SW-NE. En este bloque aparece al sur parte de la Sierra de la Gran Piedra, se observan cierres de isobasitas de segundo (600m) y tercer orden (600m) y pendientes mayores de 25º.
El relieve característico es de montañas subcategoría montañas pequeñas (Moreno et al. 2017), el máximo valor de altitud es de 702 m al W, refleja los mayores movimientos neotectónicos de ascenso (Rosabal, Rodríguez y Zapata 2016b; Rosabal 2018). Predominan las formaciones San Luis, Puerto Boniato, Grupo El Cobre, Depósitos Aluviales (Colectivo de autores 2013), gabro, gabro-dioritas, basaltos (IGP 2003). La red del drenaje es paralela y subparalela, el máximo orden es 6to sobre el río Baconao Por este bloque corren el río Baconao y su afluente El Negro.
Bloque Baconao: Limitado por la falla Baconao al norte y la falla Siboney de dirección SW-NE y límites morfométricos. Este bloque se ubica al SW de la región de prueba. Se observa un cierre de isobasitas de 2do orden (450m). No se aprecia cierre de isobasitas de tercer orden. Las pendientes son mayores de 25º y hacia el norte una pequeña área con pendientes entre 1º y 7º.
Asimismo, el relieve es de montañas subcategoría de premontañas (Moreno et al. 2017) y refleja movimiento neotectónicos de ascenso. Predominan las formaciones Camarones, San Luis, Puerto Boniato, El Caney, Grupo El Cobre (Colectivo de autores 2013), depósitos aluviales y gabro, gabro-dioritas (IGP 2003). La red del drenaje es paralela y subparalela. El máximo orden es 5to sobre el río Baconao. Se aprecia un afluente denominado Jeringa.
Bloque Santa Ana: Se ubica al SE de la región de prueba, limitado al sur por la falla Baconao y al W por la falla Siboney de dirección SW-NE. Posee cierres de isobasitas de segundo orden (300 m, 400 m) y tres cierres de isobasitas de tercer orden (550 m) alineados con dirección SE-NW. Las pendientes hacia el sur son mayores de 25º en forma de una meseta y hacia el NE son bajos los valores de pendiente entre 1º -7º. El relieve hacia el S es de montañas pequeñas y hacia el NE es de llanuras con altitudes que oscilan entre 150 m y 200 m subcategoría de llanuras altas (Moreno et al. 2017).
También se aprecian movimientos neotectónicos de ascenso relativo. Predominan las formaciones Esperanza, Charco Redondo, San Luis, Puerto Boniato y Camarones (Colectivo de autores 2013), Depósitos Aluviales y Palustres (IGP 2003). Por este bloque corre el río Majagua y su afluente Juan López. La red del drenaje es de paralela a subparalela. El máximo orden es 4to orden sobre el río Majagua.
Bloque Ti Arriba: Se ubica al NW de la región de prueba. Limitado al S por la falla Siboney de dirección SW-NE y al W con la falla Baconao. Posee cierres de isobasitas de segundo orden (350m) al S y (300m) al NE. Cierres de isobasitas de tercer orden (200m) al W y (150m) al centro del bloque. Las pendientes al S son mayores de 25º, al centro son bajas con valores entre 1º y 7º. Al N existen pendientes 7º-25º. El relieve al S es de montañas (premontañas con 450 m, 400 m, 300 m), al centro del bloque el relieve es de alturas (alturas medias, 150 m) (Moreno et al. 2017), al NE y NW es de alturas grandes (200 m a 300 m).
Se observan movimientos neotectónicos de ascenso, con valores morfométricos mínimos en comparación con el resto del área de estudio. Predominan las formaciones Mucaral, San Luis, Puerto Boniato, Charco Redondo, El Caney, Camarones y Grupo El Cobre, así como gabro, gabro-dioritas (IGP 2003). La red del drenaje es paralela a subparalela. Corre el río Belleza con sus afluentes Barrancas y Panupo.
El sector está dividido en cuatro bloques morfotectónicos (Figura 8), siendo el bloque Siboney el de mayor movimiento neotectónico de ascenso. El bloque Ti Arriba es el de mínimo valor de movimiento neotectónico de ascenso. Por otra parte, se aprecia que las fallas Siboney y Baconao forman un nudo estructural, lo que coincide con los resultados de Pérez y otros investigadores (1994).
CONCLUSIONES
El sector Retiro-Sitio Campo se compone de cuatro bloques morfotectónicos (Siboney, Baconao, Santa Ana y Ti Arriba) siendo el bloque Siboney el de mayores movimientos neotectónicos de ascenso, mientras que el bloque Ti Arriba presenta valores mínimos para este mismo tipo de movimiento. Las fallas Siboney y Baconao forman un nudo estructural.
