Análisis neotectónico y paleosísmico de la falla Loma Negra Oriental, frente orogénico de Precordillera Central, Argentina

Abstract

La falla Loma Negra Oriental (FLNOr) se localiza en el frente orogénico de Precordillera Central, caracterizado por cabalgamientos de rumbo N-S y vergencia hacia el este. La misma bordea el flanco oriental del braquianticlinal de Loma Negra, un pliegue por propagación de falla que deforma las rocas neógenas y los depósitos cuaternarios en el piedemonte oriental de la Sierra de Talacasto. Las fallas de rumbo submeridional identificadas en el pliegue afectan depósitos cada vez más recientes hacia el este, lo que evidenciaría el avance de la deformación andina en esa dirección. En el sector norte de la falla Loma Negra Oriental, una exposición natural permitió determinar su cinemática y mostró depósitos asociados con eventos de desplazamiento discretos. La estructura constituye un cabalgamiento con orientación 130º, de bajo ángulo de inclinación (22° SO) que afecta unidades aluviales del Holoceno temprano (8.700 ± 1.370 años AP). Se determinó la morfología de las escarpas asociadas a esta estructura a través de perfiles topográficos de detalle transversales al rumbo de la misma. Dichos perfiles permitieron identificar dos escarpas de falla de orden métrico (entre 0,9 y 3,1 m) que sugerirían la ocurrencia de varios eventos sísmicos. La fallacontinuaría tanto hacia el norte como al sur como una estructura ciega (soterrada) que limitaría todo el flanco oriental del braquianticlinal con una longitud de al menos 16,5 km. Con base en la medición de las escarpas, la longitud de ruptura superficial y subsuperficial, y a un análisis paleosísmico efectuado en una exposición natural, en la que se obtuvo un desplazamiento vertical total de 0,9±0,1 m (~0,4 m para el último evento y ~0,5 m para el más antiguo) y desplazamiento cosísmico sobre el plano de la falla de ~1,16 ± 0,15 m, se sugiere la ocurrencia de dos eventos durante el Pleistoceno tardío y Holoceno. Es por ello que puede considerarse esta estructura como una potencial fuente sismogénica capaz de producir un sismo máximo de magnitud Mw >6.5 con una tasa de retorno de ~ 9.000 años. Estos datos son relevantes para la estimación del peligro sísmico de las principales obras civiles y centros poblados de la provincia de San Juan (>800.000 habitantes).

The reverse fault known as Loma Negra Oriental is located on the orogenic front of the Central Precordillera, characterized by N-S trending thrusts with eastern vergence. This fault limits the eastern flank of the Loma Negra brachianticline, a fault propagation fold that deforms Neogene rocks and Quaternary deposits outcropping on the eastern piedmont of the Sierra de Talacasto. The faults related to this fold trend N-S and affect progressively younger deposits to the east, showing the advance of the Andean deformation in that direction. In the northern section of the Loma Negra Oriental Fault, a natural exposure shows deposits associated with single-event displacements, allowing us to determine its kinematics. The Loma Negra Oriental thrust shows a NNW trend (130°) and dips with low angle (22° SW) affecting recent alluvial deposits of early Holocene age (8,700 ± 1,370 years BP). To characterize the morphology of the scarps associated with this fault, we constructed detailed topographic profiles transverse to the analysed structure. Two scarps of 0.9 m and 3.1 m high were recognized, suggesting several seismic events. The fault seems to continue to the north and south as a blind (buried) structure that limits the entire eastern flank of the brachianticline, with a length of at least 16.5 km. Based on the scarps measurement, the surface and subsurface rupture extension, and the paleoseismic analysis of a natural exposure, with a total vertical slip of 0.9 ± 0.1 m (~ 0.4 m for the last event and ~ 0.5 m for the penultimate) and a dip-slip per event of 1.16 ± 0.15 m, we suggest the occurrence of two seismic events during the Late Pleistocene-Holocene. In this way, we consider this structure as a potential seismogenic source which could generate a maximum probable earthquake of magnitude Mw 6.5 or larger, with an estimated recurrence period of ~9,000 years, posing a threat to infrastructure and populated areas of the province of San Juan (>800,000 inhabitants).