Paleosismología de la Falla Isla Santa María (Península de Mejillones, II Región de Antofagasta)

Abstract

La deformación cuaternaria en la cordillera de la costa en el norte de Chile está controlada en gran parte por sistemas de fallas, entre las cuales destaca el sistema de Falla de Atacama (SFA), junto a otras que se expresan en notorios escarpes de falla. Una de estas estructuras corresponde a una falla ubicada frente a Caleta Constitución, denominada la Falla Isla Santa María, la cual se ubica al sur de la península de mejillones. El objetivo principal de este trabajo consistió en realizar una evaluación paleosismológica de la Falla Isla Santa María utilizando evidencia geomorfológica y estructural del conspicuo escarpe que se evidencia en superficie. Mediante trabajo de terreno y a partir de imágenes de dron se construyeron modelos de elevación digital (DEM) y fotomosaicos de precisión. Además, se estudiaron perfiles topográficos y se caracterizó paleosismológicamente una pared expuesta de manera perpendicular a la traza de falla. Para acotar edades cronoestratigráficas se utilizó el método de datación por Carbono 14. Con estas herramientas se pudo caracterizar la falla y determinar su evolución cuaternaria tardía. Los resultados obtenidos indican que la falla presenta una disposición que varía entre N11E/80 W y N15E/70 W. En el lugar donde se estudió la pared del macizo se pudo determinar una cinemática normal, con descenso del bloque occidental y una separación vertical media de 2,75 m.

El análisis morfológico del área de estudio junto con el análisis paleosismológico permitió reconocer al menos 3 paleosismos en esta falla, de los cuales el más reciente tiene una edad máxima pleistocena superior. Utilizando valores de desplazamiento máximos observados en la pared expuesta y perfiles, junto con ecuaciones que permiten vincular la magnitud de momento (Mw) con largos de ruptura se estimaron magnitudes mínimas que varían entre 6,6 y 6,7 y magnitudes máximas entre 6,9 y 7,0, con un largo de ruptura mínimo inferido aproximado de 30 km. Utilizando los desplazamientos (offsets) inferidos para la Falla Santa María y de corroborarse las edades de radiocarbono, es posible estimar tasas de deslizamiento entre 0,04 y 0,06 mm/año para los últimos 30 mil años, lo que sugiere que esta falla es una falla intraplaca potencialmente activa.