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Geotecnia Punta Arenas Cf-Vasquez Ad

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  • 8/18/2019 Geotecnia Punta Arenas Cf-Vasquez Ad

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    UNIVERSIDAD DE CHILEFACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICASDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

    SUELOS DE FUNDACIÓN DE LA CIUDAD DE PUNTA ARENAS,REGIÓN DE MAGALLANES Y ANTÁRTICA CHILENA

    TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER ENCIENCIAS DE LA INGENIERÍA, MENCIÓN INGENIERÍA GEOTÉCNIA

    ANA DURLEY VÁSQUEZ DÍAZ

    PROFESOR GUÍA:

    CLAUDIO FONCEA NAVARRO

    MIEMBROS DE LA COMISIÓN:

    JACOBUS LE ROUXPEDRO ACEVEDO MOYANORICARDO MOFFAT COVARRUBIAS

    SANTIAGO DE CHILE ABRIL 2012

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    RESUMEN DE LA TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA,MENCIÓN INGENIERÍA GEOTÉCNICAPOR: ANA DURLEY VÁSQUEZ DÍAZFECHA: 31/04/2012PROF. GUÍA: SR. CLAUDIO FONCEA NAVARRO

    SUELOS DE FUNDACIÓN DE LA CIUDAD DE PUNTA ARENAS, REGIÓN DEMAGALLANES Y ANTÁRTICA CHILENA

    Punta Arenas, ubicada a orillas del Estrecho de Magallanes, se encuentra sobre suelosdepositados en ambientes glaciares y post-glaciares. La densificación urbana ha llevadoa construir sobre suelos casi siempre saturados que, por su baja capacidad de soportey alta compresibilidad, representan condiciones desfavorables para el diseño defundaciones.

    Durante la Ultima Máxima Glaciación se formó un gran lago que generó gran cantidadde sedimentos glaciolacustres. Por la acción cíclica de avance-retroceso del LóbuloMagallánico se acumularon cordones de morrenas laterales así como un conjunto detills de distinta composición. Posteriormente, una compleja red fluvial modeló y depositósedimentos granulares al igual que materiales finos propios de plataformas deinundación.

    Este trabajo presenta una propuesta preliminar de zonificación, con inclusión depropiedades geotécnicas propuestas para los distintos depósitos que comprenden tills ymateriales glaciolacustres y de inundación observados en el área urbana y suburbanade la ciudad. Muestras inalteradas obtenidas en excavaciones y calicatas fueronensayadas para determinar sus propiedades índice, así como de resistencia ycompresibilidad. Se realizaron también ensayos de difracción de rayos x.

    Para la zonificación se empleó la metodología de mapas compuestos, técnica queintegra las características topográficas, sedimentarias y parámetros geotécnicoscomplementados con resultados de numerosos sondajes con determinaciones de SPT.Se estableció que los suelos de baja capacidad se localizan principalmente en lasdepresiones moldeadas durante la acción glaciar y en las zonas de inundación,rellenadas respectivamente por arcillas normalmente consolidadas y turbas.

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    ABSTRACT

    SOIL OF FUNDATION IN THE PUNTA ARENAS CITY, MAGELLAN AND ANTARTICCHILEAN REGION

    The city of Punta Arenas located at Magallanes Strait coast is placed over soils thatwere deposited under glacial and post-glacial conditions. Urban development haspressed to construct on soils almost always saturated that due to their low bearingresistance, high compressibility and excessive variation offer unfavorable conditions forfoundation design.

    During the last maximum glaciation a big lake was formed which generated a greatamount of glacial deposits under these conditions. Furthermore, the advance-retreatcyclic action of the magallanic lobule accumulated moraine lateral deposits and tills ofdifferent compositions. Lately, a complex fluvial net modeled and deposited granularsediments and fine materials typical of inundation platforms.

    This study presents a proposition for a geotechnical zonation with ranges of propertiesfor the different deposits which include tills, glacial-lacustrine and inundation materialsobserved in the urban and suburban areas of the city. Undisturbed samples obtained inexcavations and pits were tested for index properties, shear resistance andcompressibility. Additional tests were performed including X rays diffraction.

    For the geotechnical zonation a composed technique was used which integratestopographic and sedimentary characteristics as well as geotechnical parameterscomplemented by a great number of borings with SPT determinations.

    It was established that low quality soils are located in depressions molded by glacialaction as well as in inundation areas which were filled by layers of normally consolidatedclays and organic materials interstratified with granular deposits.

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    In memoriam JMG, Marzo 2003

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    AGRADECIMIENTOS

    Esta tesis no hubiera sido posible sin el apoyo incondicional del profesor Claudio FonceaNavarro y las salidas a terreno auspiciadas por el programa de Magíster de Geotecnia delDepartamento de Ingeniería Civil.

    Durante todo el trayecto recorrido en la Universidad de Chile, el profesor Foncea fue un mentorintuitivo, ayudándome a redescubrir mis capacidades a través de su confianza. Su inspiraciónme dio la libertad de seguir un camino multidisciplinario, de manera de poder descifrar, en parte,uno de los suelos menos comprendidos en la fisiografía chilena, el “mazacote” como se leconoce coloquialmente. Agradezco infinitamente su invaluable ayuda.

    En el ámbito geológico quiero agradecer muy especialmente al profesor, Jacobus Le Roux porla confianza, paciencia y transmisión desinteresada de sus conocimientos, al profesor Francisco

    Hervé por encaminarme en el mundo geológico y la profesora Katja Deckart por su simpatía yacogerme en sus cátedras.

     Al profesor Ramón Verdugo por sus conceptos geotécnicos y darme el temple personal; a Marioy Omar del Laboratorio de Sólidos de la Universidad de Chile por su ayuda en los ensayos,haciendo siempre más amena la labor.

     Al profesor Pedro Acevedo, por su interés geológico que junto con sus cátedras y correccionesenriquecieron este trabajo.

     A Gonzalo Espinoza director regional de la DOH en la XII región por su apoyo e interés

    científico. A Héctor Szigethi, por tenerme confianza y permitirme acceder a información valiosa. A Issa Kort que en vida y gracias a su generosidad fue el primer impulsor de los terrenos aPunta Arenas, y a un sinfín de personas que ayudaron logísticamente en las labores de terreno.

     A los poetas muertos, Daisy, Marce, Katty y la Pri, por su amistad duradera.

     A mi familia por su comprensión y motivadora ayuda desde lejanas tierras.

     A Enrique y su familia, que en el último año fueron verdaderos apoyos en tierras Patagonas.

     A Nayra y Eric, Patagones que llegaron en el último momento.

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    INDICE DE CONTENIDOS

    Índice de Figuras…………………………………………………………………...…………….iii Índice de Tablas…………………………………………………………………………………viii 

    1.  INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1  

    1.1  Motivación ......................................................................................................................................... 1 

    1.2  Objetivos............................................................................................................................................ 2 

    1.3  Metodología y Contenido por Capítulos ............................................................................................ 2 

    2.   ANTECEDENTES GENERALES .............................................................................. 3 

    2.1  Historial Urbano ................................................................................................................................. 3 

    2.2  Sismicidad ......................................................................................................................................... 5 2.3   Actividad Volcánica ........................................................................................................................... 9 

    3.   ASPECTOS GEOGRÁFICOS ................................................................................. 10 

    3.1  Clima ...............................................................................................................................................10 

    3.2  Precipitación ....................................................................................................................................10 

    3.3  Vientos.............................................................................................................................................11  

    3.4  Geomorfología .................................................................................................................................11 

    3.5  Red de Drenaje ...............................................................................................................................14 

    4.  SEDIMENTOS GLACIALES .................................................................................... 17 

    4.1  Característica de un Glaciar ............................................................................................................17 4.2  Movimiento y Erosión Glacial ..........................................................................................................17 

    4.3  Geomorfología Glacial .....................................................................................................................18 

    4.4  Sedimentos Glaciales ......................................................................................................................20  

    4.4.1  Zona Supraglacial .................................................................................................................21 

    4.4.2  Zona Subglacial ....................................................................................................................21 

    4.4.4  Zona Proglacial .....................................................................................................................23 

    4.5  Estructuras en Sedimentos Glaciales .............................................................................................26 

    5.  GEOLOGíA ............................................................................................................. 31 

    5.1  Marco Regional ...............................................................................................................................31 5.2  Historial Glacial en el Estrecho de Magallanes ...............................................................................33 

    5.3  Evidencia de Permafrost .................................................................................................................36 

    5.4  Sedimentos y Geoformas en el Área de Estudio ............................................................................39 

    6.  CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA ..................................................................... 46 

    6.1  Descripción de los Lugares Visitados .............................................................................................46 

    6.1.1  P1 Cereco .............................................................................................................................48 

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    6.1.2  P2 Chilote .............................................................................................................................49 

    6.1.3  P3 Chiloé - Briceño ...............................................................................................................50 

    6.1.4  P4 Planta de Lana ................................................................................................................54 

    6.1.5  M5 Laboratorio Sólidos.........................................................................................................56 

    6.2  Ensayos de Laboratorio ..................................................................................................................58 

    6.2.1  Toma de Muestras ................................................................................................................58 

    6.2.2  Granulometría y Difracción de Rayos X ...............................................................................59 

    6.2.3  Límites de Atterberg .............................................................................................................61 

    6.2.4  Ensayos de Consolidación ...................................................................................................68 

    6.2.5  Triaxiales Consolidados no Drenados (CIU) ........................................................................79 

    6.3   Análisis y Discusión de los Resultados de los Ensayos de Laboratorio .........................................86 

    7.  ZONIFICACIÓN ...................................................................................................... 89 

    7.1  Mapa Compuesto ............................................................................................................................90 

    7.2  Descripción de Áreas de Interés .....................................................................................................97 

    7.3   Análisis y Discusión de Resultados de la Zonificación .................................................................103 

    8.  CONCLUSIONES ................................................................................................. 104 

    9.  RECOMENDACIONES ......................................................................................... 105 

    10.  ETAPAS SIGUIENTES A INVESTIGAR ............................................................ 106 

    11.  GLOSARIO ........................................................................................................ 108 

    12.  BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 112 

     ANEXOS ...................................................................................................................... 117 

     ANEXO A. Taxonomía del cultivo biológico realizado al suelo del muestreo de Laboratorio deSólidos .......................................................................................................................... 117 

     ANEXO B. Resultados de ensayos de difracción de rayos x .............................................. 118  ANEXO C. Curvas deformación vs tiempo y curvas variación de espesor vs raíz de tiempo  . 120 

     ANEXO D. Tabla de cálculo para elaboración del mapa compuesto ................................... 135 

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    INDICE DE FIGURAS

    Figura 2.1. Mapa de localización local y regional, de la zona de estudio..................................... 3 

    Figura 2.2. Esquema de la fisiografía original de Punta Arenas. Modificado de Ans. Inst. Pat.,Vol VI, No. 1-2, 1975. .................................................................................................................. 4 

    Figura 2.3. Plano urbano de Punta Arenas entre 1868 y 1975. Modificado de Ans. Inst. Pat., VolVI, No. 1-2, 1975. ........................................................................................................................ 5 

    Figura 2.4. Mapa esquemático del encuentro de placas Sudamericana, Antártica y Scotia. Lasflechas negras indican velocidad absoluta (mm/año) de las respectivas placas. Las flechasgrises indican velocidad relativa entre placas (mm/año). Adaros, (2003). ................................... 6 

    Figura 2.5. Ubicación de la Falla de Magallanes  – Fagnano y el punto triple, en rojo. Tomado deRev. Asoc. Geol. Argent. v.62 n.4 Buenos Aires oct./dic. 2007. .................................................. 6 

    Figura 2.6. Mapa simplificado de regiones sismotectonicas y sismos históricos. Perucca yBastias, (2008). ........................................................................................................................... 7 

    Figura 2.7. Concentración de sismicidad en la zona sur entre 1997 y 1998. Estacionessismológicas (cuadrados con los nombres), volcanes (triángulos) y epicentros de sismos(círculos). Adaros, (2003). .......................................................................................................... 8 

    Figura 3.1. Isoyetas en Chile (mm). Hubert (1979), citado por Fernández, (2000). ................... 11 

    Figura 3.2. Mapa geomorfológico de Punta Arenas, modificado de Uribe, (1982). .................... 13  

    Figura 3.3. Mapa de la red hidrográfica de Punta Arenas. AC Ingenieros Consultores; (2000c). ................................................................................................................................................. 15 

    Figura 4.1. Interpretación de eventos cíclicos para una zona de Islandia. Kjaer, (2003). .......... 19  

    Figura 4.2. Principales zonas glaciares, modificado de Andrews, (1975). ................................. 20 

    Figura 4.3. Tipos de till en un glaciar en función de su posición. Tomado dehttp://www.geohazards.info/Quaternary Geology Resources. ................................................... 21 

    Figura 4.4. Planicie de lavado o sandur proximal ...................................................................... 24 

    Figura. 4.5. Lagos proglaciales. A) y B) Campos de Hielo, Chile 2007. C) Desagüe de unalengua glacial en un lago proglacial (Canadian Rocky Mountain). D) Estructura típica varvada.Se definen los estratos de invierno de color oscuro y los de verano, de color claro, tomado de laweb Tufts University Varve Project, Department of Geology, Lane Hall. ................................... 25 

    Figura. 4.6. Tipología de varvas. A) Varvas proximales. B) Varvas intermedias. C) Varvasdeformadas, Torres del Paine, tomado de Solari, (2010). D) Varvas distales. A,B y D -tomado dela web Tufts University Varve Project, Department of Geology, Lane Hall. ............................... 26 

    Figura. 4.7. Fisuramiento en permafrost. A) Estado a 4 horas de congelamiento. B) Despues de72 horas de congelamiento. International Short Course on Permafrost Engineering BGC, (2010). ................................................................................................................................................. 28 

    Figura. 4.8. Fisuramiento en permafrost a distintas presiones axiales durante un período decongelamiento similar. Tomado de International Short Course on Permafrost Engineering BGC,(2010). ...................................................................................................................................... 28 

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    Figura. 4.9 Críoestructura lenticular-laminada, con lentes de hielo 30-80 cm de longitud y 5-10cm espesor, formado durante congelamiento subacuatico de sedimentos limo arcillososglaciolacustres, Yukon, Canada. French, (2010). ..................................................................... 29 

    Figura. 4.10 Excavación realizada durante la contrucción de edificios, Punta Arenas (2009). .. 30  

    Figura 5.1. Geología regional. Sernageomin, (2003)................................................................. 32 

    Figura 5.2.Estados de deglaciación en el Estrecho de Magallanes y bahía Inútil. Bentley, (2005). ................................................................................................................................................. 34 

    Figura 5.3.Paleocosta en isla Dawson. McCulloch, (2005b). ..................................................... 34 

    Figura 5.4. A) B) y C) Esquemas de las variaciones de los Lóbulos glaciales y lagos proglacialesasociados, en la zona del Estrecho de Magallanes, seno Skyring y seno Otway. Modificado deClapperton, (1992). ................................................................................................................... 35 

    Figura 5.5. Evidencias de lago proglaciar en las costas del Estrecho de Magallanes, ParqueChabunco al norte de Punta Arenas. A) Delta a la altura del Aeropuerto. B) Depósito de arcillasvarvadas. .................................................................................................................................. 36 

    Figura 5.6. Relictos de un delta tipo Gilbert. A) Vista con escala de capas fuertementeinclinadas. B) Detalle de estratificación intercalada, areno-gravosa. ......................................... 36 

    Figura 5.7. Estructuras críogénicas y extensión del permafrost en la Patagonia, en rojo moldesde cuñas de hielo (ice wedge casts) en Río Gallegos. A) Gran glaciación cuaternaria, 1,2 Ma. B)Durante el UMG (18.000 – 20.000 a AP). Trombotto (2002). .................................................... 38 

    Figura 5.8. Estructura relicto de cuña (ice wedge casts) en Punta Arenas. ............................... 39 

    Figura 5.9. Geomorfología glacial de la zona del Estrecho de Magallanes. Multiples sistemas demorrenas indican avances de glaciares en el Estrecho de Magallanes y seno Otway. Las letras

     A, B, C y D son sitios correlacionados con las figuras 5.9 y 5.10. La línea verde en la puntaarenosa indica una paleocosta del gran lago proglacial. Glasser et al., (2008). ........................ 41 

    Figura 5.10. Geoformas glaciales en extenso campo al noroeste de Punta Arenas. A) Laguna ysedimentos retrabajados por un complejo patrón de drenaje. B) Campo de drumlins, laguna

    Cabeza de Mar y canales tortuosos de drenaje. C) Topografía de hoyos glaciarios y kame, conlagunas de distinto tamaño, además rastros de lineamiento glacial, lo que evidencia un glaciarde base humeda (warm-based). Glasser,(2008). D) Eskers y planicies de lavado. Las fotografíasson de autoría propia. ............................................................................................................... 42 

    Figura 5.11. Vista aérea oblicua del avance B y C del cinturón de morrenas al norte de Punta Arenas. (Ch) Canal de deshielo, (D) delta (DR) morfología drumlinizada, las flechas indicandirección del hielo de glaciaciones más antiguas. Tomado de Benn et al., (1998). ................... 43  

    Figura 5.12. A) Morrena de empuje cerca a Punta Arenas. B) Esquema de la estructura internade A. Benn et al., (1998). ......................................................................................................... 43 

    Figura 5.13. Detalle de estructura foliada, sección de morrena en vía hacia Club Andino, oestede Punta Arenas. ...................................................................................................................... 44 

    Figura 5.14. Parque Chabunco, al norte de Punta Arenas. A) Laminación continúa ondulada. B)Detalle de estructura de escape de fluidos. .............................................................................. 44 

    Figura 5.15. Zona sur y parte del cinturón de morrenas laterales, al fondo Punta Arenas. ....... 45 

    Figura 6.1 Localización aérea del muestreo. Imagen Google Earth .......................................... 47 

    Figura 6.2. Lugar de toma de muestra, aguas arriba del delta río Los Ciervos. Imagen GoogleEarth. ........................................................................................................................................ 48 

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    Figura 6.3. Lugar de muestreo P1 Cereco. A) Perfil estratigráfico. B) Till glaciotectonizado contrazas oxidadas. ........................................................................................................................ 49 

    Figura 6.4. Lugar de muestreo P2 Chilote. A) y B) Alternancia de capas arcillosas con restosvegetales y de arena gruesa. C) Perfil estratigráfico, presencia de una capa de turba. D)Localización general y delineación del antiguo cauce ............................................................... 50 

    Figura 6.5. Lugar de muestreo P3 Chiloé -Briceño. A) Localización general B) Nivel sello

    fundación C) Recolección de muestras D) Estriaciones en till subglacial E) Till de flujosubglacial, con presencia de gravas en estratos superiores, F) Laminaciones arenosas delestrato subyacente al E. ........................................................................................................... 52 

    Figura 6.6. Caracterización de la zona NE de excavación Chiloé - Briceño A) Falla subvertical B)Desprendimiento de bloques C) Planos de falla y falla normal D) y E) Foliaciones con selectivasoxidaciones a lo largo de fisuras F) Detalle de planos oxidados y lisos (slickensides). ............. 53 

    Figura 6.7. Lugar de muestreo P4 Planta de Lana. ................................................................... 54 

    Figura 6.8 Caracteristicas del muestreo P4 Planta de Lana. A) Perfil estratigráfico en calicata ycolapso de lonja suelo B) Drenaje entre capas de agua ferrosa. C) Detalle de interlaminado dearena y presencia de raíces. ..................................................................................................... 55 

    Figura 6.9. Caracterización del muestreo M5 Laboratorio Sólidos. A) Sección transversal deprobeta; laminas de arena con gravilla de 5 mm B) Restos de esférulas de carbón C) Arcillavarvada D) Sección de probeta para triaxial; leves ondulaciones longitudinales con restos deraíces y esférulas de carbón E) Gel entre fracturamiento F) Cultivo biológico de E; los puntosblancos son bacterias y las formas globulares radiadas son hongos. ....................................... 57 

    Figura 6.10. Recolección de muestras in-situ. A) Muestras Chiloé-Brieño en tubos 110 mm deB) Muestra de suelo sin confinar despues de 12 horas de recolectada, humedad media. C)Dispositivo empleado en casos de dificultad en recolección manual ......................................... 59 

    Figura 6.11 Granulometría por difracción laser para tamaños menores a 0.074 mm ................ 60 

    Figura 6.12 Carta de plasticidad para las muestras M5 (Laboratorío Sólidos). ......................... 62 

    Figura 6.13 Carta de plasticidad para Planta de Lana (2008) clasifica como una arcilla demediana plastcidad. .................................................................................................................. 63 

    Figura 6.14 Carta de plasticidad. Muestras Chiloe-Briceño clasificando como arcilla de bajaplasticidad y Cereco como arcilla de mediana plasticidad (2009). ............................................ 64 

    Figura 6.15 Actividad de las arcillas de tres muestras ensayadas, Planta de Lana, Cereco yChiloé-Briceño. ......................................................................................................................... 65 

    Figura 6.16 Carta de estimación de la actividad de suelos arcillosos (Bell, 1993), tomado deKempfert, (2006). ...................................................................................................................... 66 

    Figura 6.17 Levantamiento de losas de hormigón, Población El Ovejero, Punta Arenas. ......... 66  

    Figura 6.18 Carta de plasticidad comparativa entre muestras ensayadas en este estudio y datos

    de otras sitios encontrados en la literatura. .............................................................................. 67 Figura 6.19 Captura de imagen de video, donde el suelo removido por la retroexcavadora secomporta como un flujo viscoso. ............................................................................................... 67 

    Figura 6.20. Muestra M5LS40. A) Tallado de muestra para consolidación B) Muestra naturalsecada al horno a 60˚C y 2 m de profundidad, detalle de micro estratificación ......................... 68 

    Figura 6.21. Muestra M5LS40. Relación de vacios vs tensión vertical, en escala logarítmica ... 69 

    Figura 6.22. Muestra M5LS40. Relación de vacios vs tensión vertical en escala aritmética ...... 69 

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    Figura 6.23. Muestra M5LS40. Coeficientes de compresibilidad vs tensión normal ................... 70 

    Figura 6.24. Muestra M5LS20 tomada a 1 m de profundidad, detalle de estratificación. ........... 71 

    Figura 6.25. Muestra M5LS20. Relación de vacios vs tensión vertical en escala logarítmica. ... 71 

    Figura 6.26. Muestra M5LS20. Relación de vacios vs tensión vertical, en escala aritmética. ... 72 

    Figura 6.27. Muestra M5LS20. Coeficientes de compresibilidad según Taylor vs tensión normal

     ................................................................................................................................................. 72 Figura 6.28. Muestra Planta de Lana. Relación de vacios vs tensión vertical en escalalogarítmica. ............................................................................................................................... 73 

    Figura 6.29. Muestra Planta de Lana. Relación de vacios vs tensión vertical, en escalaaritmética. ................................................................................................................................. 74 

    Figura 6.30. Muestra de Planta de Lana. Coeficientes de compresibilidad vs tensión normal. 74 

    Figura 6.31. Muestra Chiloé-Briceño. Relación de vacios vs tensión vertical, en escalalogarítmica. ............................................................................................................................... 75 

    Figura 6.32. Muestra Chiloé-Briceño. Relación de vacios vs tensión vertical, en escalaaritmética. ................................................................................................................................. 75 

    Figura 6.33. Muestra Chiloé-Briceño. Coeficientes de compresibilidad vs tensión normal. ....... 76  

    Figura 6.34. Muestra Cereco. Relación de vacios vs tensión vertical, en escala logarítmica. ... 76 

    Figura 6.35. Muestra Cereco. Relación de vacios vs tensión vertical, en escala aritmética. ..... 77 

    Figura 6.36. Muestra Cereco. Coeficientes de compresibilidad vs tensión normal .................. 77 

    Figura 6.37. Escala de contenidos de humedad en porcentaje donde: sat=humedad desaturación, LP=límite plástico y LL=límite líquido ...................................................................... 78 

    Figura 6.38. Confección de probeta de la muestra Laboratorio de Sólidos M5LS.   A) Presión decámara 3  =0,5 kg/cm

    2 ,en recuadro, detalle de restos de material vegetal. B) Presión decámara 3 =2,0 kg/cm

    2.  C) papel filtro para facilitar saturación. ................................................ 80 

    Figura 6.39. Muestra del Laboratorío de Sólidos. Resistencia al corte versus deformación axial. ................................................................................................................................................. 81 

    Figura 6.40. Muestra del Laboratorío de Sólidos. Variación de la presión de poros versusdeformación axial ...................................................................................................................... 81 

    Figura 6.41. Muestra del Laboratorío de Sólidos, trayectoria de tensiones efectivas. ............... 82  

    Figura 6.42. Toma de muestra, Cereco (2009). ........................................................................ 82 

    Figura 6.43. Muestra Cereco. Resistencia al corte versus deformación axial. ........................... 83 

    Figura 6.44. Muestra Cereco. Variación de la presión de poros versus deformación axial ....... 83 

    Figura 6.45. Muestra Cereco. Trayectoria de tensiones efectivas ............................................ 84 

    Figura 6.46. Muestra Chiloé-Briceño. Resistencia al corte versus deformación axial. .............. 85 

    Figura 6.47. Muestra Chiloé-Briceño. Variación de la presión de poros versus deformación ... 85 

    Figura 6.48. Muestra Chiloé-Briceño. Trayectoria de tensiones efectivas ................................ 86 

    Figura 6.49. Masa de suelo con alternancia de capas de arena, limo y arcilla. Lugar deobservación de la muestra: en cercanías al Barrio Archipielago de Chiloé. .............................. 87 

    Figura 6.50. Drenaje horizontal in-situ ...................................................................................... 88 

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    Figura 7.1. Zonificación del casco urbano de Punta Arenas. Modificada de AC IngenierosConsultores, (2000c). ................................................................................................................ 91 

    Figura 7.2. Esquema del concepto de mapa compuesto. .......................................................... 93 

    Figura 7.3. Ubicación de las 52 estaciones para la elaboración del mapa compuesto. Rojo zonanorte, amarillo zona centro y azul zona sur. Imagen Google Earth. .......................................... 94 

    Figura 7.4. Equipo SPT A). Para profundidades menores a 7,0 m. B) Esquema martillo tipodona. ........................................................................................................................................ 95 

    Figura 7.5. Mapa compuesto. Las flechas indican concentración de zonas de baja capacidad desoporte, coincidentes con zonas lagunares. Letra A, las curvas se interpretan como desbordesdel río Las Minas. ..................................................................................................................... 98 

    Figura 7.6 Mapa sobrepuesto que esquematiza las zonas pantanosas y lagunares, las flechasrojas indican direeción de avance glacial. ................................................................................. 99 

    Figura 7.7. Estación 229. A) Estratigrafia y SPT con profundidad total de 14 m. B) Turba a 12m. ........................................................................................................................................... 100 

    Figura 7.8. Estación 113. Estratigrafia y SPT con profundidad total de 22 m. ........................ 101 

    Figura 7.9. Estación 108. Estratigrafia y SPT con profundidad total de 15 m. ........................ 102 

    Figura 10.1 Esquema de fases propuesto, para trabajos futuros. .......................................... 107 

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    INDICE DE TABLAS

    Tabla 3.1.Temperaturas medias y extremas para Punta Arenas entre 1888  –  2007. Santana,(2009). ...................................................................................................................................... 10 

    Tabla 6.1 Fracciones de tamaño arena, limo y arcilla de muestras analizadas ......................... 60 

    Tabla 6.2 Criterios de expansividad por contenido de fracción arcillosa. Según Rodríguez(1975). ...................................................................................................................................... 64 

    Tabla 6.2. Resumen de coeficientes de consolidación Cc, Cr y propiedades índice ................. 78 

    Tabla 6.3. Resumen de coeficientes de compresibilidad cv para distintos estados de carga. M1)M5LS40, M2) M5LS20, M3) Planta de Lana, M4) Chiloé-Briceño, M5) Cereco. .......................... 79 

    Tabla 7.1 Datos arbitrarios para ilustrar el procedimiento de mapas compuestos, tomado de LeRoux, 1997. .............................................................................................................................. 97 

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    1. INTRODUCCIÓN

    1.1 Motivación

    La zona del Estrecho de Magallanes fue sometida a eventos que modelaron yoriginaron una variedad de sedimentos de marcada heterogeneidad. Los avances yretrocesos cíclicos de un lóbulo de hielo dejaron una serie de tills basales y de flujo, entanto que la formación y represamiento de un gran lago proglacial dio lugar a depósitosglaciolacustres y relictos lineamientos costeros. Los estadios post-glaciales e inter-glaciales permitieron la formación de planicies de lavado, pantanos, turbales y arcillasorgánicas. Las transgresiones y regresiones marinas, y la posterior acción fluvial de unacompleja red de drenaje, depositaron y retrabajaron sedimentos gravo-arenosos,aluviales y glaciofluviales. Sobre estos depósitos se funda la zona urbana y suburbanade Punta Arenas.

    Debido a la densificación del área y a la necesidad de construir edificaciones mayores,se hace imprescindible ampliar el conocimiento sobre los suelos de fundación ymodificar el esquema excesivamente simplificado bajo el cual se ha conocido unconjunto de sedimentos de color gris azulado, de matriz arcillosa, denominadoscoloquialmente como “mazacote”.  Una zonificación en función de la capacidad desoporte, adecúa mejor los usos del suelo, optimizando y regulando los espaciosurbanos.

    El till es uno de los sedimentos más variables y el principal producto de la acción glacial.Se compone de distintos materiales que han sido incorporados durante la abrasión de

    taludes y sustratos. Su estructura depende de la posición en la cual fue transportado, elmodo de depositación y sus cambios diagenéticos, pudiendo variar desde un till densode matriz no plástica a un till arcilloso de baja consistencia. Geotécnicamente cabediferenciar tills basales fuertemente preconsolidados y tills de fusión que se asemejanmás a arcillas normalmente consolidadas.

    Los sedimentos glaciolacustres son característicos de episodios de retracción glacial.Su estructura responde al aporte sedimentario, la acción del agua y la ciclicidadestacional. Su comportamiento geomecánico depende de la cantidad y alternancia decapas de arena, limo y arcilla. En cuanto a la fracción arcillosa, en el área se puedeencontrar montmorillonita y vermiculita, cuya proporción cambia la plasticidad y la

    respuesta mecánica de los materiales ante solicitaciones.De lo anterior, las propiedades y comportamiento de los suelos finos están controladospor su humedad, textura, estructura, composición mineral e historial carga-descarga.Estos factores son resultado del ambiente deposicional, diagénesis, procesos deerosión y dinámica de factores ambientales. En muchas instancias el comportamientodel material no puede ser predicho, sin que antes sea entendido el historial geológico dela zona. Durante varias décadas, se han realizado reconstrucciones de los avances yretrocesos de las masas de hielo en la Patagonia. Caldenius con su geocronología de

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    varves (1932), dio impulso a los trabajos de varios investigadores que mediante nuevastécnicas de datación han permitido distinguir, a nivel de superficie, los distintos estadiosdel Lóbulo Magallánico durante la última máxima glaciación (UMG). En este trabajo serecopila información de varias fuentes de manera de entender y dar respuesta, en unaprimera etapa, a comportamientos singulares encontrados en suelos de origen glacial.

    1.2 Objetivos

    Este trabajo abarca un enfoque multidisciplinario y busca como primer objetivo,diferenciar los sedimentos por su origen, historial de esfuerzo y respuesta ante lasolicitación de cargas. Como segundo objetivo, plantea una zonificación que consideralos tres aspectos que determinan el comportamiento de los suelos: el topográfico,sedimentológico y sus propiedades de ingeniería.

    1.3 Metodología y Contenido por Capítulos

    El estudio de los suelos de Punta Arenas se ha desarrollado en varias etapas deinvestigación interdependientes. Una primera parte conllevó ensayos de caracterizacióngeomecánica sobre muestras recepcionadas en el laboratorio de sólidos y mediosparticulados de la Universidad de Chile en el año 2007. Estudios geológicos y variascampañas de terreno permitieron describir y recolectar muestras de varias locacionesdentro y fuera del casco urbano, para luego caracterizarlas en laboratorio. Al mismotiempo se recolectó y digitalizó parte de una extensa base de datos de SPT yestratigrafía, que fue revisada y analizada para elaborar el mapa compuesto.

    Este trabajo se ha organizado en 12 capítulos. Los capítulos 2 y 3 son una recopilaciónde aspectos urbanos, históricos y geográficos de Punta Arenas. El capítulo 4 resumelos principios teóricos de un ambiente glaciar, sus depósitos y formas de relieve. Elcapítulo 5 recopila el historial durante la UMG en la zona del Estrecho de Magallanes yel resultado de su acción mediante la descripción de geoformas relevantes ycomentarios de los aspectos que han influido en la morfología del área urbana ysuburbana. En el capítulo 6 se presenta la caracterización geotécnica de cinco tipos demuestras de suelo, con ensayos de consolidación y triaxial monotónico no drenado,además de los ensayos de propiedades índice. En el capítulo 7 se propone unazonificación en base a mapas compuestos, los capítulos 8, 9 y 10 son las conclusiones,

    recomendaciones y propuestas para futuras investigaciones sugeridas en base alalcance logrado, inconvenientes encontrados y temas que no fueron abordados durantela presente investigación, y finalmente en los capítulos 11 y 12, se presenta un glosariocon términos geológicos y la bibliografía consultada.

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    2. ANTECEDENTES GENERALES

    La zona estudiada corresponde al área urbana y suburbana de la ciudad de Punta Arenas, localizada en la XII Región de la Patagonia y Antártica Chilena (figura 2.1), enla península de Brunswick, a la ribera oeste del Estrecho de Magallanes.

    Figura 2.1. Mapa de localización local y regional, de la zona de estudio.

    2.1 Historial Urbano

    En 18431 la goleta Ancud llega a la punta Santa Ana, fundando el primer asentamientomilitar chileno sobre el Estrecho de Magallanes, denominado Fuerte Bulnes. En 1848 setraslada el poblado en dirección norte de la península de Brunswick, asentándose Punta

     Arenas en un lugar conocido por los primeros navegantes como “Sandy Point”.

    El carácter inicial de la población fue militar y penal. El primer cuartel se localizó en labase de la topografía más prominente de la zona, una antigua morrena llamada cerroLa Cruz, (calles Colón entre Magallanes y Bories). El crecimiento de la población fueespontáneo y se generó concéntricamente a partir de este lugar, principalmente ensentido este - oeste.

    1 Mateo Martinic, 2002. Breve Historia de Magallanes.

    Estrecho de

    Magallanes 

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    Posteriormente, el desarrollo urbano evolucionó en sentido sur norte, sobre unafisiografía dominada por la llanura aluvial del río Las Minas, terrazas marinas y un caucecaótico del río La Mano (figura 2.2). Para construir calles en sentido oeste - este, fuenecesario realizar terraplenes a fin de nivelar las antiguas terrazas marinas. La zonamás baja y anegadiza fue el delta del río Las Minas, obligando a los primerosmoradores a desecar lagunas, ganar terrenos al mar, efectuar rellenos (con escombros

    y/o desechos) y luchar con la influencia de las variaciones de la marea (población PlayaNorte, figura. 2.3).

    Figura 2.2 Esquema de la fisiografía original de Punta Arenas. Modificado de Ans. Inst. Pat., VolVI, No. 1-2, 1975.

    Un aspecto predominante de la geomorfología son los cauces de los ríos, La Mano yLas Minas. Entre las calles Zenteno y Chiloé, el río Las Minas fue rellenado eincorporado como terreno urbano. Las actuales poblaciones 18 de Septiembre, ManuelRodríguez, Carlos Ibáñez y Calixto (figura 2.3) se fundaron rellenando pequeños caucesde agua, lagunas y en especial, una depresión elongada en dirección norte sur, al oestedel regimiento Pudeto. Esta oquedad constituyó un cauce abandonando del río La Manoque aun mantiene caracteres de turba. Históricamente edificios como el de Enap(Fangano con Nogueira) y del edificio hotel Los Navegantes (Menéndez entre Chiloé yBories) ubicados en zona central, han presentado asentamientos diferenciales debido aque sus fundaciones se apoyan sobre suelos orgánicos, (Uribe, 1982).

    Río Las Minas

    Río La Mano

    N

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    En la figura 2.3 se observa que la densificación se orientó preferencialmente hacia elsur, con las limitantes naturales de los ríos y pantanos hacia el oeste. En el norte dondepredominan los llamados esteros y terrazas bajas de drenaje muy pobre, laurbanización resultó más lenta y no se desarrolló uniformemente. Actualmente continúala densificación urbanística de esta área.

    Figura 2.3. Plano urbano de Punta Arenas entre 1868 y 1975. Modificado de Ans. Inst. Pat., VolVI, No. 1-2, 1975.

    2.2 Sismicidad

    En la Patagonia a diferencia del norte de Chile, la subducción se produce por elencuentro de tres placas, Sudamericana, Antártica y Scotia (figura 2.4). Estas tresplacas poseen movimientos relativos característicos en sus bordes, siendo su modelogeodinámico más complejo. La Placa Scotia comparte sus bordes con la Sudamericanay la Antártica, presentado un movimiento relativo transcurrente sinestral, mientras queen el Paso Drake, la Placa Antártica subducta la Scotia con movimientos relativosconjugados en la proximidad de las islas Shetland. Al sur de Taitao, la convergencia

    entre la Placa Antártica y la Sudamericana es aproximadamente igual a 2 cm/año. Estadisminución de velocidad con respecto al norte, es la principal causa de la relativamentemenor sismicidad en la Patagonia (Cisternas, 2008). A la altura del Paso Drake, laPlaca Antártica posee aún una menor velocidad absoluta, del orden de 5 mm/año endirección SW (Adaros, 2003).

    18 Septiembre

    Pudeto

    Centro

    CarlosIbáñez

    Playa Norte

    N

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    Figura 2.4. Mapa esquemático del encuentro de placas Sudamericana, Antártica y Scotia. Lasflechas negras indican velocidad absoluta (mm/año) de las respectivas placas. Las flechasgrises indican velocidad relativa entre placas (mm/año). Adaros, (2003).

    Un rasgo tectónico estructural importante es la Falla Magallanes- Fagnano. Se localizaen la Isla Grande de Tierra del Fuego, en el extremo noroeste del borde Superior de laPlaca Scotia, delineándose a lo largo del lago Fagnano, seno Almirantazgo y el brazooeste del Estrecho de Magallanes, hasta interceptar la fosa chilena, donde se origina elpunto triple (figura 2.5). Es una falla activa transcurrente de movimiento sinestral, conun desplazamiento lento hacia el oeste.

    Figura 2.5. Ubicación de la Falla de Magallanes  – Fagnano y el punto triple, en rojo. Tomado deRev. Asoc. Geol. Argent. v.62 n.4 Buenos Aires oct./dic. 2007.

    205

    Paso Drake

    Shetland

    SudamericanaNazca

    Antártica

    Scotia

    5

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    La Patagonia presenta actividad neotectónica, asociada a escarpes, meandrostruncados, cambio de canales de flujo, entre otros (Petrucca y Bastias, 2008). Laestimación del riesgo sísmico se realiza en base a regiones sismotectónicas, teniendoen cuenta estructuras regionales (Bastias,1986; Bastias et al., 1990, 1993), figura 2.6.Punta Arenas esta dentro de la zona Liquiñe-Ofqui-Fagnano, caracterizada porsismicidad superficial e intensidades mayores a 6.0 en la escala de Richter. Se ha

    interpretado en base a evidencia estratigráfica, que en Tierra del Fuego, han ocurridopor lo menos 3 sismos en 8 ka, sugiriendo una recurrencia de 2-2,7 ka, (Schwartz et al.,2002).

     Al ser un área extensa y poco poblada, la región cuenta con un registro sísmico escaso,por lo que se subestima su sismicidad. Existen reportes de dos sismos acaecidos el 17de diciembre de 1949, el primero de magnitud 7,8 en escala de Richter, (Perucca yBastias, 2008) y el segundo ocho horas después, sin registro de magnitud. Lalocalización exacta del epicentro no se ha podido establecer, y se considera quevariaría entre Tierra del Fuego (Bahía Inútil y Estancia Vicuña) y sobre la entradaoccidental del Estrecho de Magallanes (isla Dawson), sobre la Falla de Magallanes(Adaros, 2003).

    Figura 2.6. Mapa simplificado de regiones sismotectonicas y sismos históricos. Perucca yBastias, (2008).

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    Reportes de la época señalan que con el primer evento hubo licuación a 170 km alnorte de Río Grande (Tierra del Fuego) y a 50 km al sur de Punta Arenas. Según lospobladores a lo largo de las estancias en la costa Atlántica (Argentina), donde la FallaMagallanes  –  Fagnano cae al mar, se observaron desplazamientos horizontales dehasta 5 m, (Adaros, 2003). Con el segundo evento, se produjeron daños en 10% de lasviviendas de Punta Arenas, la demolición de seis edificios céntricos (Uribe, 1982) y la

    muerte de 3 personas por deslizamientos 70 Km al sur de la ciudad. Se avistaron olasmayores en Porvenir y Seno Almirantazgo. Periódicos locales como “El Magallanes” einternacionales como ‘‘La Prensa’’ y ‘‘La Nación’’ de Buenos Aires, relatan lo ocurrido enaquella época.

    Otro punto importante de resaltar, y por lo cual también es atribuible la baja sismicidad,es la energía liberada en eventos sísmicos de la zona, ya que ésta no es suficiente enmagnitud como para ser captada por la red sísmica mundial (telesísmica) y solo unapequeña fracción es registrada por este medio. Adaros (2003) realizó un estudio condatos captados de una red sismológica local, entre los años 1997 y 1998, concluyendoque la Patagonia es una zona sísmicamente activa, concentrándose la actividad en lafaja plegada y corrida, entre Puerto Natales y el seno Skyring (figura 2.7). Infirióademás, que la Falla de Magallanes no es el principal origen de la actividad, y la asociaa una baja sismicidad, cuya activación posiblemente solo es en caso de ocurrencia degrandes sismos como el del año 1949. Es de resaltar que los eventos registradosdurante los dos años de estudio, tuvieron magnitudes menores a cuatro y solo doseventos fueron mayores a este valor, con epicentros en Puerto Natales y Punta Arenas.

    Figura 2.7. Concentración de sismicidad en la zona sur entre 1997 y 1998. Estacionessismológicas (cuadrados con los nombres), volcanes (triángulos) y epicentros de sismos(círculos). Adaros, (2003).

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    En resumen, en la Patagonia chilena son comunes los sismos con magnitud M6,0)no es frecuente en Punta Arenas (aún no se ha determinado una periocidad), si existeel potencial de riesgo sísmico alto que debe ser tenido en cuenta por las autoridadespertinentes.

    2.3 Actividad VolcánicaLa actividad volcánica en la Patagonia está concentrada en la Zona Volcánica Austral

     Andina con siglas en inglés (AVZ) entre los 49 y 55°S, representada por los volcanesLautaro, Viedma, Aguilera, Reclus y Mt. Burney. Se considera esta zona como la demenor actividad volcánica, en comparación al resto del país. De acuerdo a Stern (2007)las dataciones ubican explosiones de ceniza para el volcán Reclus y Mt. Burney entre elPleistoceno tardío y durante el Holoceno, que alcanzaron grandes áreas llegando hastaTierra del Fuego (figura 2.8). Durante un estudio reciente de red local sísmica entre1997 y 1998 (Adaros, 2003), solo el volcán Reclus evidenció actividad superficial.

    Figura 2.8. Espesores de tefra durante la última glaciación. A). R1, derivada del volcánReclus. B). MB1 derivada del volcán Mt. Burney. Stern, (2007).

     A B

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    3. ASPECTOS GEOGRÁFICOS

    3.1 Clima

    El régimen térmico individualiza a Punta Arenas en un clima frío oceánico de transición

    continental, con inviernos largos y fríos, veranos frescos y cortos, en el que el otoño y laprimavera son prácticamente inexistentes (Capel, 1983). De la tabla 3.1 se estableceuna temperatura media en 120 años de 6.5˚C. Actualmente en invierno y dada la altalatitud, las temperaturas medias registradas son superiores a 1ºC, con lo que lapermanencia de suelos cubiertos de nieve no es prolongada en los sectores bajoscercanos al mar. La ciudad ha presentado un calentamiento de los inviernos. Losanálisis de los datos de la estación Punta Arenas, confirman que desde 1958 a 1977 seha incrementado la temperatura en casi 1˚C (Solari, 2010). 

    La proximidad de la península Antártica, implica masas de aire que llegan en forma deviento sur, sud-este y sud-oeste atravesando la Patagonia, trayendo los días más fríos

    del año.

    Tabla 3.1.Temperaturas medias y extremas para Punta Arenas entre 1888 – 2007. Santana,(2009).

    3.2 Precipitación

    El régimen pluvial en la región varía desde los archipiélagos insulares con isoyetas de4000 mm a 300 mm en Punta Arenas (figura 3.1), hecho inducido por la cordilleraPatagónica, haciendo que el aire llegue con menos contenido de humedad hacia elinterior del continente. En la ciudad, los meses de otoño (abril y mayo) son los máslluviosos. Un segundo máximo puede presentarse entre noviembre y enero, pero puededecirse que el nivel pluviométrico es homogéneo durante el año. Actualmente, en

    invierno las precipitaciones son frecuentes en forma de agua nieve.

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    Figura 3.1 Isoyetas en Chile (mm). Hubert (1979), citado por Fernández, (2000).

    3.3 Vientos

    La zona se encuentra bajo la influencia permanente de los vientos del oeste, aunque sepresentan vientos con direcciones noroeste y suroeste. La intensidad de los vientos esmuy variable, históricamente se han encontrado ráfagas máximas de 200 km/h yvalores mínimos en invierno con 10 km/h, (Uribe, 1982).

    3.4 Geomorfología

    La zona de estudio se encuentra ubicada en la Patagonia Oriental caracterizada poruna cuenca sedimentaria que se extiende desde aproximadamente la parte central delEstrecho de Magallanes hasta la costa atlántica en Argentina. La Patagonia Occidentalse distingue de la oriental, por ser una región montañosa donde predominanplegamientos, complejos metamórficos e intrusivos.

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    Punta Arenas ubicada en la orilla oeste del Estrecho, se encuentra fundada sobre laCuenca de Magallanes. Sus geoformas son resultado de la actividad de los hielos y losperíodos postglaciales, predominando canales, lagunas, pantanos y formas lobuladasdisectadas por la red hidrográfica, que al desembocar en el Estrecho forman deltasarenosos. Las transgresiones y regresiones marinas, han dejado distintos niveles deterrazas con sedimentos retrabajados por el oleaje marino, como es el caso de la punta

     Arenosa. Uno de los trabajos más completos en cuanto a la descripción geomorfologíadel área urbana es el realizado por Uribe (1982) representado en la figura 3.2. En laciudad predomina al oeste el afloramiento de la Formación Loreto con alturas por sobrelos 100 msnm, de edad terciaria, disectadas por distintos ríos, algunos principales comoel de Las Minas y de La Mano. Otra expresión morfológica importante, son las morrenaslaterales, con orientación sur norte que con su relativo paralelismo ha conducidocanales marginales en épocas de deshielo. Donde la subsidencia fue importante seformaron turbales, siendo el más característico, el localizado al término de la calleSalvador Allende, sector oeste.

    Las terrazas glaciolacustres, se identifican como lineaciones que guardan unacontinuidad y son interpretadas como relictos de bordes costeros. Su composición encuanto a sedimentos, es de fracción fina. Se caracterizan por ser laminados, conestratificación cruzada y ondulitas. En la figura 3.2 se observa el notorio contacto entrela terraza glaciolacustre y la punta Arenosa. Hacia el sur se puede seguir una líneacontinua entre alturas de 20 a 38 msnm hasta por lo menos más al sur del río Leñadura(Uribe, 1982).

    Los sedimentos gruesos de relieve bajo, compuestos principalmente por arenas ygravas, están representados por dos formas, una es la punta Arenosa y la otra es eldelta activo del río Las Minas. La forma conspicua que dio nombre a Punta Arenas opunta Arenosa, en algunos sectores presenta densidades relativas bajas y saturadas,siendo una forma costera de tipo constructivo modelada por el oleaje (Uribe, 1982).

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    Figura 3.2. Mapa geomorfológico de Punta Arenas, modificado de Uribe, (1982).

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    El delta del río Las Minas indicaría un descenso en el nivel del mar, posterior a la punta Arenosa. Esta zona antes de la urbanización, se caracterizó por ser anegadiza, por loque es posible encontrar rellenos artificiales de todo tipo, inclusive basura. Este delta alestar activo tiene influencia de la parte alta de la cuenca del río Las Minas, por lo que seconsidera una zona de riesgo aluvional (mayo 1990 y marzo de 2012). Por último esnotable que la etapa final de la geomorfología actual está asociada a la migración hacia

    el sur de la desembocadura del río Las Minas hasta la posición actual y la ultimarotación de unos 90° del sistema de drenaje subsecuente, hasta hacerse perpendicularal Estrecho (Uribe, 1982).

    3.5 Red de Drenaje

    Punta Arenas es atravesada en sentido oeste - este, por seis cauces naturales,nombrados de sur a norte: río Los Ciervos, río La Mano, río Las Minas, esteroD’Agostini  o Pitet, estero Llau-Llau y estero Bitsch (figura 3.3). Como cuerposreceptores de agua se encuentran, el humedal de Tres Puentes y la laguna Lynch que

    actúa como amortiguador de agua en la zona sur.El río más característico de la zona es Las Minas. Su cuenca se divide en tres sectores,zona alta, media y baja. La zona alta y media (620 msnm) es de gran incisión, enrespuesta al alzamiento asociado con la deglaciación del UMG. Se localiza aguasarriba, fuera del casco urbano, atravesando una sucesión de estratos ligeramenteinclinados hacia el noreste, constituidos por una alternancia de capas de arenasgruesas poco consolidadas, limolitas y arcillolitas fisibles, que constituyen la FormaciónLoreto. En estas zonas se encuentran frecuentes fracturas extensionales (Harambour,2002), y constituyen el mayor control estructural que induce los deslizamientos en elárea.

    Dentro del área urbana el valle del río Las Minas se amplía, la capacidad hidráulica ylas pendientes disminuyen notablemente hasta desembocar en el Estrecho deMagallanes. Hidráulicamente esta zona es muy activa y registra problemas de rotura,desborde y embancamiento de la canalización. En cuanto al sedimento, se presentandistintos niveles de terrazas, lo que es evidente en la población Mardones, al inicio dellímite urbano, evidenciándose aterrazamientos, mostrando sucesivos eventos desocavaciones y depositaciones.

    Estudios en la última década (Matsura et al., 2004, Universidad de Magallanes 2008),llegan a la conclusión que el encajonamiento en la zona alta del río Las Minas, el tipo dematerial en los taludes, la presencia de grietas subverticales principalmente en laladera norte y la escasa capacidad de arrastre de los tramos inferiores condicionan aque Punta Arenas sea sensible a sufrir aluviones generados por la ruptura deeventuales represamientos.

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    El río La Mano se caracteriza por un ancho cauce profundo y tortuoso, pero quecontrariamente al río Las Minas, tiene poca actividad hidráulica. Se encuentra en sumayor parte canalizado por lo que la población ha edificado en su cauce en alguno desus sectores (población 18 de Septiembre, figura 2.3).

    Hacia el norte de Punta Arenas la dinámica hidráulica es distinta y guarda difícilmenteun patrón. El sedimento de fracción fina hace que haya una mayor retención superficialdel flujo, por lo que son frecuentes los esteros e inundaciones en épocas invernales. Elestero Llau-Llau, junto con el D´agostini drenan la zona norte de la ciudad y es uno delos elementos principales del sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias dePunta Arenas. La parte superior de la cuenca es de alta pendiente, por lo que en ellímite noroeste del perímetro urbano se construyó un canal de transvase que recolectael escurrimiento de agua en esta zona. Este estero es afectado por frecuentesdesbordes, tal como el ocurrido en 1990 junto con el río Las Minas, que incluyó oleadasde lodo (Harambour, 2009). La parte que atraviesa la ciudad, discurre por una planiciede escasa pendiente. Sus riberas han sido urbanizadas sin control, por lo que el esteroha sido sometido a intervenciones múltiples ya sea por parte de la población o por entespúblicos. El estero D’Agostini es el principal afluente urbano del estero Llau-Llau,presenta capacidades hidráulicas distintas, por lo que son comunes los desbordes,siendo sus zonas aledañas las más vulnerables a desbordamientos aún con lluvias depoca intensidad.

    En el límite de la terraza marina relicta y la punta Arenosa, el cambio de pendiente haconducido a un estancamiento del drenaje, habiendo una serie de lagunas de escasaprofundidad desarrolladas en un terreno plano (4 msnm) denominado estero TresPuentes, localizado entre los esteros Bitsch y Llau-Llau en el acceso norte de la ciudad,en él se depositan escombros y vierten aguas residuales.

    De lo anterior se puede observar, que el drenaje en Punta Arenas tiene carácteresdiferenciados, uno al sur, centro y otro al norte. Al sur, el río La Mano no constituyemayor problema, está encauzado y relativamente manejable. En el centro, el río LasMinas tiene eventuales contingencias aluvionales por lo que se considera una zona deriesgo. En el norte el patrón hidráulico es disperso, de baja incisión y problemático loque guarda relación con el tipo de sedimento de base impermeable y en el aumento deinundaciones.

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    4. SEDIMENTOS GLACIALES

    Los sedimentos glaciales son producto de muchos ambientes sedimentariossobreimpuestos. Su complejidad varía en tiempo y espacio, a la vez que sonmodificados por otros procesos, como por ejemplo el retrabajo fluvial y/o marino. En

    este capítulo se resumen los puntos básicos para comprender la génesis y facies de losdistintos depósitos glaciogénicos.

    4.1 Característica de un Glaciar

    Un glaciar se define como una masa de hielo que se mueve y deforma por su propiopeso. La interacción entre la atmosfera, sustrato (que puede ser roca, suelo o un cuerpode agua), el espesor del hielo y la velocidad, define el régimen termal del glaciar, esdecir si está en avance, retroceso o estancamiento. Se distinguen principalmente dos

    zonas en un glaciar: una de acumulación y otra de ablación. En la primera no haydeslizamiento en la base, predomina la precipitación en forma de nieve la cual esenterrada y compactada, formando cristales de hielo. En la segunda hay deslizamientobasal, remoción de material, y presencia de procesos como fusión en la superficie,fusión del hielo basal y sublimación.

    El deslizamiento basal está influenciado por la temperatura del hielo en la base, el cualdepende a su vez de la temperatura en la superficie, el flujo de calor geotérmico y elcalor generado por la fricción dentro y en la base del hielo. Se pueden definir tresregímenes basales que le dan un carácter distintivo al glaciar: de base húmeda, seca yrégimen intermedio.

    En un glaciar de base húmeda (warm based or wet based ), el hielo se desliza sobre elsustrato y puede ser separado de él por una delgada capa de agua, esto es, latemperatura del hielo basal está por encima del punto de presión de fusión. Si latemperatura del hielo basal está por debajo del punto de presión de fusión, la base esta“seca” (cold based or dry based ). Un régimen intermedio sucede cuando la resistenciade adhesión del glaciar y la base congelada es mayor que la resistencia al corte delhielo, existiendo una combinación de fusión y congelamiento. En esta situación, elglaciar se desliza pero no hay un exceso de derretimiento. En un mismo glaciar puedenhaber distintos regímenes de temperatura, en la parte alta puede ser de régimen seco yhúmedo en el frente, sin embargo se puede dar lo inverso, puede ser húmedo en la

    parte superior y seco en el término.

    4.2 Movimiento y Erosión Glacial

    El movimiento glacial tiene dos componentes principales que afectan directamente lasedimentación: la reptación (o deformación interna) y el deslizamiento basal. Lareptación es el deslizamiento entre partículas, presente en todo el cuerpo del glaciar, su

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    magnitud depende de la inclinación del talud y el espesor del hielo. El movimiento basalse puede presentar por las siguientes causas:

    i) Concentración de esfuerzos entre el hielo y las irregularidades delsustrato, aumentando la velocidad de reptación basal.

    ii) Regelación “regelation sliding ”.  Cuando el glaciar encuentra unobstáculo, aumenta la presión de fusión haciendo que haya una películafina de agua sobre el objeto, ayudando a deslizar el hielo. Una vezsobrepasada la irregularidad, la presión disminuye causando el re-congelamiento.

    iii) Aumento de la presión de fusión, produciendo una capa de agua entresustrato y hielo.

    iv) Por presencia de un sustrato deformable.

    En vista de lo anterior, se puede decir que en glaciares de base húmeda eldeslizamiento basal es el dominante, produciendo mayoritariamente polvo de roca,debido a que los detritos transportados erosionan la base, puliendo superficies,formando estrías y removiendo material en forma cóncava o en media luna. En losglaciares de base seca, la reptación y la deformación del sustrato es lo dominante.

    El movimiento del glaciar, también se puede ver desde un punto de vista temporalgeológico, siendo la ciclicidad un factor preponderante en el modelado morfológico deuna zona. En la figura 4.1 se puede detallar que durante dos avances sucesivos sobreuna base de sandur o plataforma de lavado, se empuja un material glaciotectonizado,formando dos niveles de till (café y verde). Durante los episodios de retracción hayerosión activa dejando depresiones con base areno-gravosa perteneciente al sandur yen estas oquedades es donde se puede depositar sedimento lacustre o palustre,dependiendo de la capacidad drenante de la base. Esta ciclicidad explica en parte lavariación espacial del till en una localidad. La zona del Estrecho de Magallanes fueafectada por diferenciados ciclos glaciares, detallados por distintos investigadores comose indica en el Capítulo 5.

    4.3 Geomorfología Glacial

    En general la morfología de una zona afectada por glaciares es un valle en U, un lomajesuavemente ondulado y depresiones bien marcadas. Las formas más conspicuas laconstituyen las morrenas, que son una depositación de materiales heterogéneos defragmentos líticos angulosos, polvo de roca, arenas, limo y arcilla, que en conjunto sedenomina till. En función de su posición, se distinguen morrenas externas, internas y defondo. Estos depósitos proceden de la fusión del hielo, es decir cuando cede la accióntransportadora del glaciar. Otro tipo son las morrenas de retroceso, que marcandiferentes estadios de deglaciación. Las morrenas no se encuentran aisladas, sino quese forman sistemas de morrenas, los más importantes son: los arcos morrénicosfrontales, los cordones morrénicos laterales y las morrenas de ablación.

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    Figura 4.1. Interpretación de eventos cíclicos para una zona de Islandia. Kjaer, (2003).

    Los arcos morrénicos frontales actúan como un dique de contención para las aguas defusión que se escapan por el frente del glaciar, formando lagos, hecho ocurrido en elEstrecho de Magallanes en el cual se formó un gran lago proglacial (MacCulloch,2005b). Los cordones morrénicos laterales aparecen en los bordes de las lenguasglaciales y actúan como muro de contención del agua de escorrentía, formando lagos.Entre sucesivas glaciaciones se forman cordones paralelos, actuando también comocanales de desagüe, entre ellos son comunes las depresiones donde en períodos dedeglaciación, se depositó turba, siendo este el caso del sector oeste de Punta Arenas.

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    Otro tipo de geomorfología son los drumlins, montículos alargados que especifican unsustrato deformable. Para la zona del Estrecho de Magallanes son comunes al norte delaeropuerto de Punta Arenas y denotan antiguas glaciaciones en un sustrato saturado, oglaciar de base húmeda.

    4.4 Sedimentos Glaciales

    De los numerales anteriores se detalla que los sedimentos glaciales sonextremadamente heterogéneos debido a la gran actividad de los glaciares. Tienen unavariabilidad tanto vertical como lateral. Su composición y textura varían también deacuerdo al ambiente o lugar de depositación. Se reconocen principalmente cuatrozonas: supraglacial, subglacial y proglacial (figura 4.2), que son preponderantes en laarquitectura de las facies. Una cuarta zona denominada englacial determina flujosintermedios que migran hacia zonas supraglaciales. El principal sedimento originado en

    estos ambientes es el till, que se define como un depósito pobremente seleccionado(variedad de tamaños de grano) con partículas de grava y arena, en una matriz arcillolimosa. Su procedencia sedimentaria es difícil de determinar debido al gran arrastre yretrabajo que han sufrido los sedimentos originados de diferentes localidades, próximaso muy lejanas.

    Figura 4.2. Principales zonas glaciares, modificado de Andrews, (1975).

    Para el estudio de suelos de Punta Arenas, se pueden diferenciar distintos tipos de till,como till de flujo, till glaciotectonizado, till supraglacial y till subglacial. La figura 4.3resume los distintos tipos de sedimento de acuerdo a su posición. Los tills subglaciareshan sido sometidos a corte y reptación. Su singularidad es que tienen deformacionesque se hacen presentes mediante un fracturamiento cuya orientación preferencial indicala dirección del flujo. Estas estructuras tienen una influencia en la conductividadhidráulica y por ende en el comportamiento mecánico de este material (Allred, 1999).

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    Los tills de flujo, corresponden a un ambiente supraglacial. El sedimento estransportado principalmente por agua, por lo cual es capaz de lavar y redepositar losgranos, de manera que los sedimentos suelen ser más seleccionados.

     A continuación se diferencian los tipos de sedimentos glaciales, de acuerdo al tipo de

    ambiente de depósito.

    Figura 4.3 Tipos de till en un glaciar en función de su posición. Tomado dehttp://www.geohazards.info/Quaternary Geology Resources.

    4.4.1 Zona Supraglacial

    Este ambiente se localiza sobre la superficie de un glaciar. Si sobre esta superficie seencuentran detritos, la tasa de ablación es menor, debido a la menor incidencia de losrayos solares. La depositación puede ocurrir por fusión del hielo, movimiento oestancamiento del agua, movimiento de la masa o actividad eólica.

    Las facies supraglaciales se forman principalmente por fusión pasiva. El till supraglacialo melt out till , es común en los valles de montaña debido a la cantidad de detritos quecaen de los taludes. Se encuentran varios tipos de depósitos por flujo gravitacional. Laresedimentación está presente por la fusión y por la topografía supraglacial. Estructurasde deformación, estructuras de colapso, fallas normales y fallas de flujo, son comunesporque los sedimentos están sobre el hielo que subsecuentemente se derrite.

    4.4.2 Zona Subglacial

    Es un ambiente dinámico y responsable de la mayor parte de la acumulación de till. Laarquitectura de las facies está condicionada principalmente al tipo de sustrato por dondeavanza el glaciar. En esta zona son comunes los canales producto del movimiento delagua, por lo que se puede generar estancamientos de agua en depresiones, originandolagos subglaciales. La relativa importancia del hielo y el agua como agentes de erosión,transporte y depositación en esta zona, es dependiente del régimen termal del hielo y

    Till subglacial

    Melt out till

    Deformation till

    Supraglacialflow till

    RocaLodgement till

    Meltout till

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    su posición especifica bajo el glaciar. Las características formadas bajo el glaciardependen de la naturaleza del sustrato. En superficies con roca, se encuentran estrías.Donde el sustrato es blando; la deformación del sedimento puede contribuir al flujo delglaciar. Las flautas se pueden formar en la interfase sustrato – hielo. Esta deformaciónsubglacial es caracterizada por una extensión longitudinal donde se imponen esfuerzos

    de corte, resultando en foliación, achatamiento, atenuación y contorneo de estructurasoriginales (por ello las formas redondeadas). A medida que el glaciar avanza, ladeformación continua, y el till basal comienza a ser horizontalmente laminado yeventualmente homogenizado, para producir un till masivo. La intensidad de ladeformación disminuye con la profundidad (distancia bajo la base del glaciar), peropuede estar concentrado a lo largo de superficies. La deformación de un till, describe auna roca débil o a un sedimento no consolidado distanciado de su lugar de origen,donde sus estructuras primarias han sido deformadas o destruidas y además se hanadicionado materiales de distintos orígenes. Morrenas subglaciales pueden ser flautas,drumlins, o cordones transversales.

    El till subglacial puede estar compuesto de sedimento fino debido a la trituración deldetrito en la zona basal del hielo, igualmente este till es comúnmente carente deestructura, empujado y sometido a esfuerzos de corte entre y bajo la zona basal delhielo, lo que induce a un material compacto y algunas veces fracturado a lo largo deplanos de corte. Estas fracturas sin desplazamiento, mantean hacia arriba del glaciar, yalgunas veces se arreglan paralelamente formando juegos. Los clastos en el till einclusiones sedimentarias deformadas, si están presentes, se orientan generalmente demanera que el eje largo es paralelo al movimiento del hielo, con leve manteo haciaarriba del glaciar. Se pueden formar unidades de till petrográficamente distintas y estarsobreimpuestas una sobre otra, durante un solo ciclo glacial.

    Un till de derretimiento (melt out till ) puede estar en una zona subglacial. Se caracterizapor contener lentes, capas y láminas subhorizontales con contactos gradacionalesderivados de la estratificación de los detritos en el hielo. Los clastos contenidos en lamatriz, son orientados en dirección del flujo. Este till puede ser de pocos metros deespesor, pero puede estar apilado. Esta comúnmente deformado por corte y haypresencia de escape de fluidos.

     Algunos depósitos subglaciares de fusión (subglacial meltwater) pueden llenar canalesalineados subparalelamente con el movimiento del glaciar, cortando el sustratoformando valles de túneles, a estos depósitos se les denomina eskers. Los túnelessuelen terminar en un abanico de arena y grava en el margen del hielo. Los eskers seconfiguran como cordones continuos o segmentados los cuales pueden tener décimasde metros de altura y cientos de metros de ancho. Están compuestos de sedimentosmasivos o estratificados, compuestos de grava y arena con estructuras sedimentariassimilares a depósitos fluviales, con la excepción que el flujo fue constreñido en un canal.Los eskers pueden ser grano decrecientes en ciclos con poco espesor, tener fallas yrotaciones del lecho en las zonas marginales.

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    4.4.4 Zona Proglacial

    En esta zona el contacto directo con el agua rige la arquitectura de las facies. En elEstrecho de Magallanes se presentaron todos los ambientes proglaciales y se suponeque a medida que el retroceso del glaciar avanzaba se evidenciaron los ambientes

    periglaciales. Este último ambiente, no es directamente afectado por el hielo, pero esinfluenciado por la zona climática adyacente a las placas de hielo. El ambienteproglacial ocurre alrededor del margen e incluye los siguientes subambientes:

    i) Zona de contacto directo con el hielo, adyacente al glaciarii) Ambiente glaciofluvialiii) Ambiente glaciolacustre

    4.4.4.1 Zona de Contacto Directo con el Hielo

    Esta zona es caracterizada por una topografía irregular y lobulada. Son comunes las

    morrenas terminales o de empuje, paralelas al frente del glaciar. La deformaciónproglacial es caracterizada por estructuras compresivas, por ejemplo foliación y fallasde bajo ángulo en varias escalas. Till o sedimentos proglaciales del tipo sandur puedenser deformados. Son frecuentes sedimentos saturados gradados de arena y limo conestratificación paralela o estratificación cruzada si se deposita sobre el cambio de untalud.

    4.4.4.2 Ambiente Glaciofluvial

    Los ambientes y facies de los ambientes glaciofluviales son generalmente idénticos alos sistemas fluviales trenzados (figura 4.4), sin embargo se diferencian de ellos porque

    son afectados por las fluctuaciones del margen del hielo, por el enterramiento ytransporte de bloques de hielo. La evidencia de una alta descarga de fluctuación seobserva a través de la frecuencia en cambios verticales en tamaño de grano y deestructuras sedimentarias, abundantes superficies de arrastre y depósitos de finos ensuspensión. Los depósitos más comunes en este ambiente son del tipo planicie delavado o sandur.

    Esta zona tiene una gran dependencia climática y una alta carga de sedimento. Elsandur puede formar un amplio abanico o topográficamente puede estar constreñido enun valle. Dependiendo de la posición, en el abanico se tienen distintos sedimentos enuna zona proximal, intermedia y distal. En la zona proximal el sandur puede enterrar

    bloques de hielo, formando hoyos glaciares (kettles). En la parte intermedia, formadapor ríos trenzados, sobresalen depósitos de gravas y arenas. En las partes distalesabundan los limos y arcillas.

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    Figura 4.4. Planicie de lavado o sandur proximal

    4.4.4.3 Ambiente Glaciolacustre

    Los lagos glaciales pueden estar en contacto directo con el glaciar o distalesalimentados por una planicie de lavado. El régimen estacional al que es sometido elhielo (fusión - congelamiento) define las facies cíclicas. En lagos proximales, el flujo delagua puede ser por arriba o por debajo de canales. En lagos lejanos al glaciar, el flujode agua es solo por arriba de la superficie.

    Los deltas tipo Gilbert son comunes en márgenes de lagos profundos, donde detritosgranulares gruesos son suministrados con gran energía. En ambientes de baja energía,sistemas finamente gradados entran en el lago poco profundo, donde se puede formardeltas con manteos de menos de 20º.

    Un sedimento común en este ambiente son las arcillas varvadas. Las varvas son capasestrictamemte formadas durante una ciclicidad anual. De Geer en 1940 fue quienpropuso el termino varva, derivado del sueco “varv”. Las varvas glaciales se formandurante el congelamiento – descongelamiento de la superficie de lagos originados de lafusión glaciar. El color inusual de estos lagos, es debido a la suspensión de partículasmuy finas de cuarzo y otros minerales que absorben longitudes de onda azul, dando al

    agua esa tonalidad, frecuente en lagos glaciales (figura 4.5A). Cuando el flujo dederretimiento entra al lago, denominado algunas veces leche glacial, el sedimentogrueso se deposita en el delta (zona proximal), mientras que la harina glacial estransportada dentro de la cuenca del lago y depositada como sedimento laminar (figura4.5C).

    Las condiciones climáticas son las que permiten una depositación cíclica anual. Duranteel verano, abundantes flujos y sedimentos son transportados dentro del lago y

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    depositados como una capa de limo y arena en la base del lago. En el invierno, lasuperficie del lago glacial se congela, lo que permite que las partículas en suspensión,de tamaño arcilla, se sedimenten en un régimen tranquilo. Dos capas, una de verano(limo y arena, color claro) y la otra de invierno (arcilla orgánica, de color oscuro)constituye una varva y representa un año de depositación (figura 4.5D). Esta estructura

    sedimentaria fue empleada para datar tempranamente los avances y retrocesosglaciares en la Patagonia por Caldenius (1932).

    Figura. 4.5 Lagos proglaciales. A) y B) Campos de Hielo, Chile 2007. C) Desagüe de unalengua glacial en un lago proglacial (Canadian Rocky Mountain). D) Estructura típica varvada.

    Se definen los estratos de invierno de color oscuro y los de verano, de color claro, tomado de laweb Tufts University Varve Project, Department of Geology, Lane Hall.

    Las varvas pueden variar su morfología con la distancia desde el margen del hielo y losdeltas definiéndose como proximal y distal (figura 4.6). Las varvas depositadas cerca almargen del hielo, tienen espesores muy gruesos (10 cm a 1m) debido a la grandescarga de sedimento liberado por el derretimiento del hielo. Con el incremento de ladistancia desde el margen del hielo o los deltas, las varvas comienzan a sergradualmente más delgadas debido a que la carga de sedimento se reduce. También

     A

    C D

    B

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    es frecuente, debido a la dinámica de la depositación, que las varvas poseanmorfologías distorsionadas, subestructuras de sedimentación tales como ondulitas yartesas, además de registrar eventos catastróficos como el vaciamiento súbito de unlago.

    Figura. 4.6 Tipología de varvas. A) Varvas proximales. B) Varvas intermedias. C) Varvasdeformadas, Torres del Paine, tomado de Solari, (2010). D) Varvas distales. A,B y D -tomado dela web Tufts University Varve Project, Department of Geology, Lane Hall.

    4.5 Estructuras en Sedimentos Glaciales

    En muchos tipos de till, se producen fracturas (incluidas fisuras y grietas), (Allred,1999), las cuales son inducidas por:

    1. Liberación de esfuerzos verticales causados por la reducción de sobrecarga.2. Esfuerzos de tensión horizontales resultantes del relajamiento isostático de la

    corteza.3. Contracciones por congelamiento, “permafrost”. 4. Contracción y dilatancia debido a ciclos de secado - humedecimiento.5. Fallamiento inducido por esfuerzos de corte.6. Bioporos de animales o raíces.7. Esfuerzos compresivos de empuje.

     A B

    C D

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    Los mecanismos de reducción de la sobrecarga, son mediante la erosión de sedimentosy el derretimiento del glaciar, produciendo un fracturamiento horizontal. El relajamientoisostático de la corteza induce tanto fracturamiento horizontal como vertical. Los ciclosde congelamiento – descongelamiento producen patrones de grietas poligonales (vistosen planta) formando grietas verticales. Los ciclos de secado - humedecimiento

    causados por los cambios climáticos generan grietas verticales.Existen fracturamientos tectónicos que son fracturas de corte inducidas durantemovimientos del glaciar, tal como en un retroceso (Jørgensena, 2004). Es de aclarar,que las estructuras formadas por congelamiento / descongelamiento (incluyendo las depermafrost) no son consideradas glaciotectónicas.

    La deformación ocurre tanto en materiales congelados como descongelados, siendorespectivamente una deformación frágil y dúctil. En sedimentos no consolidados sepresentan intrusiones (entre ellas diques clásticos, como signo de paleosismisidad),migración de fluidos o estructuras recumbentes, mientras que en sedimentos

    congelados son más comunes las fallas y fracturas (material frágil). Las fallas a granescala son comunes en permafrost, ya que en este sedimento se impide un libredrenaje de la fusión en subsuperficie, con lo cual se incrementa la presión de poros loque debilita el sustrato y el frente del glaciar .  Existe también una foliación dúctil(plástica) originada por simple corte bajo el glaciar, pudiendo ser inducida encondiciones de congelamiento o descongelamiento.

    Estructuras plegadas también son reconocibles y se inducen cuando los esfuerzostransferidos desde el glaciar, son mayores que la resistencia del material, resultandodeformaciones del tipo dúctil y frágil, presentándose diversas estructuras.

    El permafrost además de estar fallado, a nivel microscópico y en sección transversal,contiene una serie de críoestruturas producto del congelamiento y la penetración delhielo en su estructura, (figura 4.7). Estas estructuras varían de acuerdo a lacomposición del sedimento (grava, arena, arcilla o turba). Típicas críoestructuras son lareticular y lenticular. En los lentes, el crecimiento se ve influenciado por la salinidad delfluido y la presión axial al que está sometido el suelo. En la figura 4.8 se observa que amayor presión, hay menor espesor de lentes.

    En especial, los sedimentos glaciolacustres conservan distintas críoestructuras que seforman durante el crecimiento y ciclos de congelamiento- descongelamiento de losdepósitos, además de mostrar láminas inclinadas producto de depositación subacuática

    (Figura 4.9). En dichos sedimentos es común la estructura lenticular. Los lentes sonvariables en tamaño y distribución, debido a ello los cambios en propiedades tantoverticales como horizontales tienen una distribución impredecible haciendo sucaracterización geotécnica complicada en cuanto a la predicción del comportamientodel permafrost (French, 2010).

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    Figura. 4.7 Fisuramiento en permafrost. A) Estado a 4 horas de congelamiento. B) Despues de72 horas de congelamiento. International Short Course on Permafrost Engineering BGC, (2010).

    Figura. 4.8 Fisuramiento en permafrost a distintas presiones axia


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