Evolución cuaternaria de grandes rasgos geomorfológicos costeros controlados por tectónica activa en el margen continental del Norte de Chile

Abstract

A escala de tiempo geológico la posición y movimientos verticales de la costa han sido considerados como uno de los efectos más importantes que resultan de la interacción de las placas tectónicas en zonas de subducción, los cuales se han tratado de correlacionar con la deformación cortical que ocurre en el corto plazo dentro del ciclo sísmico, pero no siempre con resultados coherentes. De igual forma, la región costera del antearco de los Andes Centrales se caracteriza por la presencia de fallas corticales cuaternarias que han contribuido con la evolución del relieve, donde la relación que estas estructuras tendrían con los procesos de subducción ha sido también materia de debate hasta el día de hoy. En este trabajo se aborda la relación entre la tectónica cuaternaria y su impronta geomorfológica en la parte norte de la Península de Mejillones, mediante la descripción morfoestratigráfica de afloramientos de depósitos litorales, dataciones radiocarbono, análisis de series de tiempo de estaciones GPS, medición de la posición y altura de geoformas con GPS diferencial, modelos de elevación digital, análisis de la morfometría del escarpe y bloque colgante subaéreo y submarino de la Falla Mejillones, y cartografía de fallas submarinas presentes en la plataforma marina mediante perfiles de reflexión sísmica (3,5 y 12 kHz). Se reporta un abrupto incremento en la tasa de alzamiento costero a partir del estadio isotópico marino 3 (MIS 3), correspondiente a un orden de magnitud mayor a las previamente informadas para el Pleistoceno Superior; además, se propone que las fallas normales presentes en el área de estudio actuarían, en primer lugar, como estructuras reactivadas por el alzamiento de la corteza, las cuales han acelerado sus tasas de deslizamiento desde del Pleistoceno Medio en adelante. Por otro lado, la Falla Mejillones presententaría un deslizamiento no homogéneo a la lo largo de su traza, el cual emula a una geometría de tipo tijera. Las fallas submarinas, denominadas como Sistema de Fallas Mejillones (SFM) se prolongan a lo largo de 30 km sobre el fondo marino, afectando a las unidades sismostratigráficas interpretadas como depósitos neógeno-cuaternarios que presentan deformación frágil y dúctil, junto con la presencia de rasgos morfotectónicos correspondientes a horst y hemigraben. Costa afuera del sector de Punta Yayes se observa una zona de transición entre diferentes estilos estructurales, con un traslape caracterizado por presentar mega-deslizamientos submarinos y escarpes de falla con saltos verticales acumulados de 300 400 m de altura, los cuales marcan el límite occidental de la plataforma marina para dar paso a la susbsidencia tectónica, la cual caracteriza a la evolución estructural del talud del margen continental presente hasta la fosa tectónica. Junto con los datos geodésicos, las observaciones indican que el alzamiento costero resulta de desplazamientos verticales cosísmicos acumulados durante varios ciclos sísmicos a escala milenial, gatillados tanto por grandes terremotos tsunamigénicos (ej. Iquique 1877) como por terremotos moderados profundos (ej. Tocopilla 2007). Se concluye que las fallas normales desempeñan un importante papel en la construcción y evolución geomorfológica del relieve costero, siendo estructuras que acomodan la deformación superficial que se manifestaría a partir de un aumento gradual del espesor cortical, debido posiblemente a underplating tectónico, o revestimiento en la base de la corteza continental, producido durante la ocurrencia de cada terremoto de subducción, eventualmente como parte de un ciclo de alzamiento y subsidencia que ocurre a escala de millones de años; no descartando un aumento en el alzamiento producto de una mayor convergencia en las placas tectónicas.