Geneza i aktywność neotektoniczna lokalnego rowu andyjskiego w świetle analiz deformacji ...

13 Pages·2011·15.17 MB·Polish

Landform Analysis, Vol. 13: 47–59 (2010)
Geneza i aktywność neotektoniczna lokalnego
rowu andyjskiego w świetle analiz deformacji
osadów jeziornych w dolinie Rio Colca (Peru)
Origin and neotectonic activity of a local Andine trench in the light of studies
of deformation in lacustrine sediments of the Río Colca valley (Peru)
Józef Kukulak1, Tomasz Kalicki2
1Uniwersytet Pedagogiczny, Instytut Geografii, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków,
2Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego, Instytut Geografii, ul. Świętokrzyska 15,
25-406 Kielce; [email protected]
Zarystreści:NaobwodziedolinyRioColca(uformowanejwosadachjeziornych)wAndachŚrodkowych(Peru)znajdują
sięuskoki,którychbiegjestzgodnyzkształtemtejdoliny.ZbadanojewmiejscowościachMadrigal,Coporaque,Chivayi
Maca,gdziemającechyuskokówzrzutowych,zarównonormalnych,jakiodwróconych.Ichgeometryczneparametrywska-
zują,żedolinajesttektonicznymzapadliskiem,auskokisąjegobrzegiem.Porównanoichukładzteoretycznymimodelami
geotektonicznymi (ryc. 10A–C). Widoczna krzywizna i nachylenie powierzchni uskoków są obecnie tylko fragmentami
pełnegokształtuuskoków,coniepozwalajednoznacznieustalićjakąformęmacałezapadliskoiktóryzmodelijestwłaściwy.
Stwierdzononatomiast,żesątouskokimłode,ponieważdeformująosadyczwartorzędowe.Ichpowstaniejestzwiązanezin-
tensywnymwypiętrzaniemAndów.Jestmożliwe,żenawiązujądoukładuuskokówstarszychisąichprzedłużeniemwmłod-
szym piętrze strukturalnym.
Słowakluczowe:neotektonika, osady jeziorne, deformacje osadów, dolina Rio Colca
Abstract:TectonicfaultsrunalongthemarginsoftheRíoColcavalley(incisedinlacustrinesediments)intheCentralAn-
desofPeru.ThefaultswerestudiedatlocalitiesMadrigal,Coporaque,ChivayandMaca,wheretheyhavecharacteristicsof
normalandreversedip-slipfaults.Theirgeometricalparametersindicatethatthevalleyisagrabenboundedbythestudied
faults.Thefaultpatternhasbeencomparedwiththeoreticalgeotectonicmodels(Fig.10A–C).Asthevisiblecurvaturesand
slopesofthefaultsurfacesarerepresentativeonlyfortheirexposedfragments,theyarenotsufficientforunanimousrecog-
nitionofthegrabenformandfortheselectionofthepropermodel.Ithasbeenascertainedthatthefaultsareyoung,because
theydeformQuaternarysediments.Itispossiblethattheyarelinkedtotheolderfaultsandaretheircontinuationinthe
younger structural stage.
Keywords:neotectonic, lacustrine deposits, sediments deformations, Rio Colca valley
Wprowadzenie 1984, Marcedo-Sanchez i in. 1992, Mercier i in.
1992) oraz modyfikacji i wzbogacania ich starszych
Andy są młodym orogenem, w którym procesy (laramijskich) struktur fałdowych w młodsze struk-
tektonicznesąnadalżywotne.Ciągłyprocessubduk- tury uskokowe i wulkaniczne (Jaillard, Soler 1996).
cji płyty oceanicznej Nazca pod płytę kontynental- Licznesązrębyirowytektoniczne,którymzwykleto-
no-oceaniczną południowoamerykańską jest przy- warzysząformywulkaniczne(Sebrieriin.1988,Hsu
czyną postępującego wypiętrzania Andów (Megard 1992, Leffler i in. 1997, Thouret i in. 2001, Gałaś,
Józef Kukulak, Tomasz Kalicki
Paulo 2005). W budowie środkowej części Andów omija lub przecina pasma górskie Kordyliery Za-
wyróżniają się rozległe trzeciorzędowe zapadliska chodniej Andów Środkowych.
śródgórskie, które rozdzielają wysokie zręby kordy- BadaniauskokówwdolinieRioColcabyłyprowa-
lier.Zapadliskatesąwypełnionegórnomioceńskimi dzonenajejśrodkowymodcinku(naok.170–200km
molasami oraz czwartorzędowymi seriami fluwial- jej biegu), pomiędzy masywami wulkanów Hualca
no-limnicznymiiwulkanicznymi(Ollier1987,Zeilin- Hualca(6025mn.p.m.)iMismi(5597mn.p.m.),po-
ger, Schlunegger 2007, Paulo 2008). wyżejprzełomutejrzeki(kanionRioColca)przeznaj-
Miniaturązapadliskaśródgórskiego,wporówna- wyższe grzbiety wspomnianej Kordyliery (Coropuna
niuzinnymiwAndach,wydajesiębyćśrodkowyod- 6425mn.p.m.,Ampato6288mn.p.m.).Natymodcin-
cinek doliny Rio Colca. Ale to na jego przykładzie ku(ok.30kmdługości)dolinaRioColcamawiększą
można wnioskować, jak tworzyły się formy większe. szerokośćijejrzeźbajestsłabiejodmłodzona(ryc.1).
Cechy rzeźby doliny Rio Colca i wypełniających ją Badany fragment doliny ma generalnie przebieg
osadów,azwłaszczaobecnośćlicznychuskokówde- równoleżnikowy i rozciąga się od miejscowości
formującychteosady(Kalicki,Kukulak2008a,Żaba, Chivay (3650 m n.p.m.) na wschodzie po Madrigal
Małolepszy2008a),wskazująnatektonicznezałoże- (3260 m n.p.m.) na zachodzie. Jej dno tworzy scho-
niatejdolinyjakojednegozlokalnychrowówtekto- dowy system teras (o wysokościach od kilku do 250
nicznych. Z analizy obecnych tam uskoków wynika m), a średni spadek podłużny rzeki na tym odcinku
również,żeformowaniesięrowuRioColcapostępo- wynosi16,7‰.Nadługościdolinywyodrębniająsię
wało także w plejstocenie i trwa nadal. morfologicznie trzy odcinki, różniące się orientacją
kierunkowąosi podłużneji są rozdzielonewyraźny-
mi zwężeniami dna (Achoma, Chivay).
Obszar badań Zbocza doliny Rio Colca są zbudowane z mezo-
zoicznychskałosadowych,sfałdowanychipociętych
Dolina Rio Colca znajduje się w środkowo-za- intruzjami, na ogół przykrytych przez kenozoiczne
chodniej części Andów. Administracyjnie jest ona pokrywy law i tufów wulkanicznych. Bardzo miąż-
usytuowana w południowej części Peru (prowincja szym (do kilkuset metrów) wypełnieniem doliny są
Arequipa). Rzeka należy do systemu krótkich rzek natomiast młodsze osady dawnego jeziora (tufity) z
zlewiska Oceanu Spokojnego. Ma swoje źródła po- włożeniamiosadówaluwialnych(żwiryipiaskistoż-
wyżej 4500 m n.p.m., płynie początkowo po płasko- kównapływowych)istokowych(koluwia),alokalnie
wyżu Altiplano, następnie skręcając ku zachodowi, nawetzwkładkamipokrywlawowych.Seriajeziorna
jestprzestrzenniezróżnicowanafacjalnie,litologicz-
Ryc.1.Lokalizacja badanych uskoków na planie zapadliska Rio Colca
1 – uskoki stwierdzone, 2 – fotolineamenty, 3 – sieć rzeczna, 4 – stanowiska badawcze
Fig.1.Location of the studied faults within the Río Colca graben
1 – proven faults, 2 – photolineaments, 3 – drainage network, 4 – study sites
48
Geneza i aktywność neotektoniczna lokalnego rowu andyjskiego...
nie, teksturalnie i strukturalnie. W osiowej części ze starszym podłożem, na obwodzie wysokich teras
dawnego zbiornika zalegają poziomo drobnoziarni- doliny (stan. Madrigal 1, Madrigal 2, Coporaque 1,
ste jasne osady rytmicznie warstwowane. To pyły Coporaque2,Chivay).Jednozespołowestanowisko
wulkaniczneocechachtufitów,którychmateriałpo- Maca leży również blisko tego kontaktu, ale uskoki
chodzizapewnenietylkozbezpośredniegoopadudo są czytelne głównie w koluwiach.
zbiornika, ale w większości został redeponowanyze 1. Madrigal 1 – stanowisko to (3270 m n.p.m.)
stoków. Przy wylotach bocznych dolin seria ta jest znajdujesię2kmnaNWodmiejscowościotejsamej
głównieżwirowa,osłabszejregularnościwarstwowa- nazwie(ryc.1),bezpośrednionaddrogąprowadzącą
nia (delty stożków napływowych). W sąsiedztwie do miejscowych kopalń rud polimetalicznych. Na
brzegówdawnegozbiornikaosadysąnajsilniejzabu- wschodnim skłonie niskiej przełęczy (którą biegnie
rzonesedymentacyjnieigrawitacyjnie(spływykolu- owadrogaikanałirygacyjny),oddzielającejizolowa-
wiów). Ponadto w rynnach erozyjnych, wyciętych w ny pagór wulkaniczny (3280 m n.p.m. od W) od
osadach jeziornych przez Rio Colca, występują grzbietu Cerro Ichocollo (3900 m n.p.m. od E), od-
młodsze włożenia żwirów. słaniasięwpodciętymsztuczniezboczuzespółusko-
Tektonicznezaburzeniaosadówjeziornychkon- ków w żwirach (ryc. 2).
centrują się głównie u podnóży zboczy doliny Rio Ściana świeżo podciętej serii żwirów ma 7–8 m
Colca,aleodsłaniająsięrównieżwjejosiowejczęści. wysokościi18–21mdługościijestfragmentemwięk-
Występująone zarówno w osadachtypowo limnicz- szego płata pokrywy aluwialnej, zachowanej blisko
nych(tufity),jakiwżwirowychdeltachstożkówna- 200mnadkorytemRioColca.Budowawewnętrzna
pływowych,anawetwkoluwiachwspółczesnychosu- tej pokrywy wokół odsłonięcia jest słabo czytelna,
wisknazboczachdoliny(Żaba,Małolepszy2008a,b). maskujejągruby(do3–4m)płaszczglinstokowych
Cementacja osadów jeziornych jest różna, przewa- bądź darń. W miejscu odsłoniętym pokrywę tworzy
żniesilniejszawtufachitufitach(spoiwoilasto-krze- osiem warstw żwirów średnich (2–8 cm) i drobnych
mionkowe) a słabsza w żwirach (ilasto-węglanowe (do2cm)zpiaskiem,piaskówimułkówzpiaskiem,
lubilasto-krzemionkowe),ależwirynajwyższychpo- zalegających na przemian. Miąższe (do 0,9 m) są
ziomówdnadolinysąprawiezlepieńcami.Uskokiw warstwy żwirów grubszych, najcieńsze (2–15 cm) są
takich osadach są wyraźnie ukształtowane. warstwyosadównajdrobniejszych.Większośćwarstw
utrzymujenadługościodkrywkistałąmiąższość,ale
pozostałe się wyklinowują. Istotną cechą wszystkich
Metodyka i zakres badań warstwjestichzgodneułożenieiłagodnepochylenie
w kierunku południowym (ku osi doliny Rio Colca).
Badanianieciągłychdeformacjiosadówjeziornych Ujawniona w odkrywce strefa uskokowa składa
dotyczyły pomiarów biegu powierzchni uskokowej, się z 6 uskoków (w sąsiedztwie odkrywki może ich
kierunku i kąta upadu tej powierzchni (azymut linii byćjeszczewięcej)(ryc.2).Tworząonezespółusko-
upadu i kąt upadu) oraz oceny stosunku nachylenia ków równoległych, prawie pionowych, jakkolwiek
powierzchni uskokowej do położenia przeciętych kąt i kierunek upadu płaszczyzny uskoków nie są
warstw. W miejscach o jednoznacznej korelacji identyczne (żwirowy rodzaj powierzchni uskokowej
warstwnaskrzydłachuskokumierzonowielkośćzrzu- pozwalał na wykonanie pomiarów jej położenia z
tu uskoków. Gdy uskoki występowały zespołowo (w dokładnością do 5 stopni – tab. 1).
strefach uskokowych), mierzono odległości między Wszystkieuskokimajązrzuconeskrzydłapółnoc-
nimi,określanoichwzajemneułożenieidokumento- ne,niezależnieodkierunkupochyleniapowierzchni
wanozaburzeniaosadówwzdłużpowierzchniuskoko- uskokowej, a sumaryczny zrzut tych skrzydeł prze-
wych. Zwracano uwagę na stopień otwartości po- kracza 7,5 m. Zrzuty skrzydeł są zatem w kierunku
wierzchniuskoków.Rejestrowanorównieżobecność, przeciwnym do nachylenia terenu. Należą one do
gęstośćipołożeniespękańciosowychtowarzyszących uskoków homotetycznych normalnych (1–4), prze-
uskokom. Pomiary orientacji uskoków wykonywano chodzącychwodwrócone(5–6).Powierzchniausko-
kompasem geologicznym. Uzyskane dane porówny- kowajestbardzowyraźna(ryc.3)iprawiepłaska,na
wanozorientacjąkierunkowąilokalizacjąstwierdzo- uskokach3i4pomiędzyichskrzydłamijestmiejsca-
nych już uskoków (Mapa geológico... 2001, Żaba, miszczelinaoszerokoścido1cm.Wzdłużuskoków
Małolepszy2008a,b)isieciąkartograficznieitereno- 1, 2, 3 jest czytelne wygięcie warstw ku górze na
wowyznaczonychfotolineamentów. skrzydłach zrzuconych.
2. Madrigal 2 – obejmuje teren z typową rzeźbą
strukturalną. W odległości około 1,5 km na wschód
Charakterystyka uskoków odmiejscowościMadrigalmaswójpoczątekmartwa
dolina,którejdnoobniżasięłagodniekumiejscowo-
Zbadano zespołowe uskoki w sześciu miejscach ści Lari (w kierunku SE) z wysokości 3420 m do
doliny Rio Colca (ryc. 1). Większość stanowisk (5) około3390mn.p.m.Biegnieniądrogamiędzytymi
znajdujesięwstrefiekontaktowejosadówjeziornych miejscowościami. Jest ona początkowo doliną
49
Józef Kukulak, Tomasz Kalicki
Ryc.2.Strefa uskokowa Madrigal 1
1 – żwiry, 2 – piaski, 3 – pyły, 4 – utwory stokowe, 5 – materiał osypiskowy, 6 – uskoki
Fig. 2.FaultzoneofMadrigal1
1 - gravels, 2 - sands, 3 - silts, 4 - slope deposits, 5 - talus deposits, 6 - faults
skrzynkową (o głębokości 15–25 m), ale wraz z bie- przecznego, wykorzystuje obecnie potok okresowy,
giem jej zbocze SW obniża się i zanika, natomiast wcinając się głęboko w oba wiszące skrzydła rowu
zboczeNEutrzymujekształtpionowejskarpy.Najej tektonicznego.Przemieszczeniaskrzydełuskokupo-
ścianieodsłaniająsiężwiry.Nadługościokoło1km przecznegopionowegoodsłaniająsięwewciosiete-
szerokość doliny zwiększa się od 10–20 m w części go potoku (po stronie NNE drogi Madrigal–Lari).
NWdo60–80mwczęściSE.Napodłużnymprofilu 3.Coporaque1–jestodsłonięciemnajwyżejpo-
tejdolinyznajdujesięwysokipróg(do5m),którego łożonychosadówdeltowychzazębiającychsięztypo-
położenie nawiązuje do wyraźnego zwężenia mar- wolimnicznymi.Znajdujesięonowdnieprawejdoli-
twejdolinyorazbocznejdoliny(odNNE),owysoko ny okresowego dopływu Rio Colca, pierwszego na
zawieszonym wylocie. Na zachodnim stopniu tego zachód od miejscowości Coporaque, na wysokości
progu znajduje się dziś zbiornik wodny. 3580 m n.p.m. W lewej ścianie głębokiego wciosu
Układwszystkichelementówrzeźbyściśleodwzo- odsłania się 5-metrowej miąższości profil osadów
rowuje sytuację tektoniczną tego miejsca (ryc. 4). warstwowanych, pociętych uskokami i spękaniami.
Dolinajestbowiemrowemtektonicznymograniczo- Są tam odsłonięte 4 warstwy żwirów (od góry: 1,0 –
nymdwomauskokamiobieguWNW–ESE(ok.100° 0,4 – 0,8 – 0,5 m) przedzielone trzema warstwami
i 115°), a jej poprzeczny próg i wylot zawieszonej piasków(odgóry:1,0–1,0–0,3m).Kontaktwarstw
bocznej doliny przypadają na przecięcie tego rowu piaskówznadległymiżwiramijesterozyjny.Piaskisą
uskokiempoprzecznymobieguNNE–SSW(10–20°). biało-szare,gruboziarniste(z soczewkami drobnych
Skrzyżowanieuskoków,azwłaszczabieguskokupo- żwirów),warstwowaneprzekątnie(warstwagórna)i
Tabela1.Parametry uskoków w odsłonięciu Madrigal 1
Table1.Parameters of trenches in Madrigal 1 excavation
Odstęp między
Bieg powierzchni Kąt upady Wielkość zrzutu
Kierunek upadu uskokami
Nr uskoku uskoku powierzchni uskoku uskoku
powierzchni uskoku (z numeracją)
(w stopniach) (w stopniach) (w metrach)
(w metrach)
1 115 85 NEN 2,1 ?
2 115 85 NEN 0,7 0,6 (1–2)
3 120 90 Pionowy 2,6 1,5–2,0 (2–3)
4 120 90 Pionowy 1,0 4,0 (3–4)
5 120 85 SWS 0,8 2,0–30 (4–5)
6 115 70 SWS 0,5 ?
50
Geneza i aktywność neotektoniczna lokalnego rowu andyjskiego...
Ryc.3.Uskoki w żwirach i piaskach w Madrigal 1
Fig.3.Faults in gravels and sands at Madrigal 1
równolegle(warstwydolne).Wstronęcofkidawne-
go zbiornika warstwy piasków cienieją i ulegają wy-
klinowaniu,azastępująjeżwiry(stożeknapływowy).
Żwirywbadanymprofilusąbardzosłabowysortowa-
ne, średnie z grubymi (4–12 cm średnicy), coraz
grubsze w warstwach kolejno wyższych. Wszystkie
warstwy są nachylone ku osi doliny Rio Colca pod
kątem około 20°.
Młodymślademtektonicznymwodsłoniętejserii
osadówsąotwarteszczelinyiniewielkieuskoki,zrzu-
cająceskrzydłakuosidolinyRioColca.Powierzch-
nie uskoków i szczelin są strome (ok. 80° ku SE), a
ich bieg jest SW–NE (ok. 50°). Odstępy pomiędzy
głównymi szczelinami wynoszą 4–5 m, a zespołowe
uskokisąszczególniewyraźnewwarstwachpiasków.
Strefawidocznychuskokówiszczelinmaokoło50m
szerokości,alejestmożliwawiększajejszerokość.W
tejstrefienadniedolinyleżąponadtowielkieluźne Ryc.4.Plan terenu o rzeźbie strukturalnej (Madrigal 2)
blokitrawertynu,anajejintersekcyjnymprzedłuże- 1–krawędzieskarpzboczowych,2–erozyjnewcięciapotoków,
niuwodległości200i500m(kuSW)znajdująsięna 3–progiwdnachdolin,4–dnomartwejdoliny,5–linieusko-
ków
zboczach bardzo obfite źródła wody.
Fig.4.Sketchofalocalitywithstructuralrelief(Madrigal2)
4.Coporaque2–jestodkrywkąsilniezdeformo-
1 – margins of slope escarpments, 2 – erosional incision of
wanych osadów typowo limnicznych. Znajduje się
streams,3–thresholdsatvalleyfloors,4–bottomofaninactive
onawodległości1kmnaSEodmiejscowościCopo- valley, 5 – fault lines
51
Józef Kukulak, Tomasz Kalicki
raque, przy drodze do Chivay, w dnie okresowego sków). Tym samym można określić powstanie tego
potokunawysokości3500mn.p.m.Wrozległym(do uskoku na okres przed akumulacją aluwiów.
15mdługościido6mwysokości)wklęsłympodcię- 5.Chivay–toodsłonięciezuskokowanejseriiżwi-
ciustokuodsłaniająsięzalegającenaprzemianwar- rowo-piaszczystej, usytuowane w dolinie Rio Colca
stwytufitówi piasków,łagodniepochylonekuSWi około 2,5 km powyżej miejscowości Chivay. Na le-
pociętegęstąsieciąuskoków.Warstwytufitówmają wymzboczutejdoliny,wsąsiedztwiegorącychźródeł
miąższość od 40 cm (dolna część profilu) do 10 cm wódmineralnych(LaCalera),nawysokości3580m
(częśćgórna),równoległąlaminację,sąpylaste,białe n.p.m.jestzachowanypłataluwialnejpokrywyokoło
i dość mocno scementowane, a pękają płytkowo 8–10-metrowej miąższości. W jej podciętym przez
wzdłuż uwarstwienia. Warstwy piasków (20–50 cm drogęfragmencieodsłaniasięseriawarstwnaprze-
miąższości) są z piasku słabo wysortowanego, śred- mian żwirowych i piaszczystych, przykrytych w stro-
nio- i drobnoziarnistego, ich warstwowanie zmienia pierumoszemstokowym.Miąższościtychwarstwsą
się od przekątnego i falistego w piaskach drobnych zróżnicowane (0,4–2,5 m). W najgrubszej z warstw
do równoległego w grubszych, w tych ostatnich są żwirowych(2,2m)dominująotoczakiowielkości4–8
również cienkie (1–5 cm) wkładki drobnych żwirów cm.Winnychwarstwachżwirysądrobniejsze.Także
białej barwy i klasty tufów. warstwy piasku są zróżnicowane frakcjonalnie, od
Warstwy są zaburzone różnej wielkości uskoka- piaskówgrubo-podrobnoziarniste,abudulcemwar-
mi, spękaniami, a nawet nasunięciami (ryc. 5), ma- stwyonajwiększejmiąższości(2,5m)sąnawetutwo-
jącymi w całości charakter strefy uskokowej. Duża rypylasto-piaszczyste.Warstwyosadównajdrobniej-
gęstośćnieciągłościspowodowałasilnąfragmentację szych są biało-szare, a ławice grubych piasków i
warstw,ichbryłowąrotacjęiprzemieszczeniapiono- drobnych żwirów rdzawe. Wszystkie warstwy są
we,tworzącogólniestrukturębrekcjowatą.Środko- łagodnie nachylone w kierunku osi doliny.
wą część odsłonięcia zajmuje główny uskok o biegu Cała seria jest przecięta dwoma równoległymi
NW–SE. Ma on rozwarte płaszczyzny (3–5 m), roz- uskokami o przebiegu NE–SW (ok. 20–30°) i upa-
dzielone brekcją ze stłoczonych warstw tufów i pia- dzieichpowierzchni60–75°kuNW(ryc.6).Sąusko-
sków. Wzdłuż tego uskoku zrzucone jest skrzydło kaminormalnymi,majązrzuconeskrzydłakuNW,a
NE, w którym są widoczne dwa nasunięcia i kilka ich powierzchnia jest łagodnie wklęsła (typu szuflo-
drugorzędnych uskoków oraz liczne szczeliny i spę- wego). Wygięciu tej powierzchni towarzyszą dwa
kania. Wszystkie te uskoki mają zrzucone skrzydła mniejsze pionowe uskoki pomocnicze (drugorzęd-
NE, a zrzuty wynoszą 0,1–1,0 m, w dodatku w każ- ne)naskrzydłachwiszących(ryc.7).Zrzutyskrzydeł
dymzeskrzydełzmieniasięupadwarstw,choćgene- wynoszą1,8mi4,0m,awuskokachtowarzyszących
ralnie kierunek ich upadu jest ku N. Wszystkie nie- 0,2–0,4 m. Odstęp między uskokami wynosi 4,5 m.
ciągłości mają podobną orientację kierunkową jak DobieguuskokównawiązujebiegdolinyRioColcai
uskokgłówny(120–130°)iupadkuNNE.Naskrzy- jejstrome,wysokielewezbocze.Obfitezażelazienie
dleSWsątrzydużeuskokionieokreślonejwielkości piasków w uskoku jest związane z miejscowym wy-
ikierunkuprzemieszczeniaskrzydeł,aleichbiegjest pływem wód termalnych bogatych w związki żelaza.
podwzględemkierunkupodobnydouskokugłówne- 6.Maca–wktórejjestkilkamiejsczwidocznymi
go,tylkoupadpowierzchniuskokowejjestkuSSW. uskokami. Występują one zarówno w litych skałach
Najniższetopograficznieczęściobuskrzydełsąprzy- mezozoicznych(przykorycieRioColca),wkoluwiach
kryte aluwiami stożkowymi o nie zaburzonej budo- potężnegoosuwiskaMaca(Żaba,Małolepszy2008b),
wie (prawie poziomo leżące warstwy żwirów i pia- a nawet w osadach wewnętrznego zbiornika w tym
osuwisku.Szczególniewyraźneiregularnesąszczeli-
ny i uskoki w osadach zbiornikowych osuwiska, od-
słaniające się dziś na wysokości 3250 m n.p.m. na
wschódodmiejscowegokościoła.Wrozległej(kilka-
naściehektarów)nieccemiędzywysokimiwałamiko-
luwiów, wypełnionej kiedyś okresowym jeziorem,
nagromadziłysiępylasteosadykrzemionkoweoskła-
dzie diatomitów i miąższości co najmniej 4 m. Są to
skałyjasne(białe),mączasteikruche,bardzoporowa-
te,wwiększościlaminowane.Ichlaminacjajestwyra-
źniejsza w części spągowej (rytmit warstw jasnych i
Ryc.5.Strukturabrekcjowatawosadachjeziornych(Co- ciemnych), ku górze słabnie i skała staje się bardziej
poraque 2) masywna. Parometrową serię białych diatomitów
1–tufity,2–piaski,3–żwiry,4–uskoki,5–nasunięcia,6–
przykrywa warstwa masywnych osadów szaro-brązo-
szczeliny i spękania
wych,bardziejilastych,omiąższości1,0–1,5m.
Fig.5.Brecciated lacustrine sediments (Coporaque 2)
Całykompleksskałjestpociętyprawiepionowy-
1–tuffites,2–sands,3–gravels,4–faults,5–thrusts,6–frac-
tures and joints mi,równoległymiszczelinamiiuskokamioorientacji
52
Geneza i aktywność neotektoniczna lokalnego rowu andyjskiego...
Ryc.6.Uskoki w osadach stożkowych w Chivay
Fig.6.Faults in fan sediments AT Chivay
150–160° oraz spękaniami 70–80° (ryc. 8). Wyraź-
niejszyjestzespółnieciągłościNW-SE,podkreślony
nagromadzeniem związków żelaza wzdłuż po-
wierzchni szczelin i uskoków. Odstępy między tymi
nieciągłościamisąregularneiwynoszą2–3m.Prze-
mieszczeniaskałwzdłużnichsąniewielkie(odparu
do kilkunastu centymetrów) i mają formę niskich
zrębów i płytkich rowów tektonicznych.
Około 350 m na NW od miejscowego kościoła
(strefauskokowaMaca),wobrębiegrubegowałuko-
luwiów, występuje regularny zespół otwartych (do
2–5cm)szczelinuskokowych,opodobnymbieguich
ścian(NW–SE).Mająonestromyupad(70–80°)ku
SW (ryc. 9). Około 100 m dalej ku zachodowi, nad
drogą do miejscowości Pinchollo, są widoczne trzy
dużerównoległeuskokiozrzuconychskrzydłachku
SW. Mniej strome uskoki (ok. 65–70°) są tam nor-
malne,oodległościach4–5miwielkościzrzutukaż-
dego ze skrzydeł po 2 m. Powstałe wówczas na po- Ryc.7.Zuskokowana seria aluwiów w Chivay
wierzchni terenu krawędziowe nierówności zostały 1–piaskiipyły,2–piaski,3–żwiry,4–rumoszstokowy,5–
strefa zażelazienia osadów, 6 – uskoki
wypełnione grubszymi koluwiami, które dziś wyraź-
Fig.7.Faulted alluvia at Chivay
nieodróżniająsiębudowąodpakietówmiędzyusko-
1–sandsandsilts,2–sands,3–gravels,4–scree,5–zonesof
kowych. Obniżone pakiety w stronę lewego zbocza rusty-stained sediments, 6 – faults
53
Józef Kukulak, Tomasz Kalicki
Ryc.8.Spękania osadów jeziornych w osuwisku Maca
Fig.8.Joints in lacustrine sediments in a landslide at Maca
doliny Rio Colca są prawdopodobnie jednym ze Sandor 1995) wskazuje na młodoplejstoceński wiek
skrzydeł tektonicznego rowu, o ustalonym już prze- uskoków(Kalicki,Kukulak2008c,wdruku).Uskoki
biegu uskoków skrzydła przyzboczowego (Żaba, te są zapewne częścią strefy dyslokacyjnej ograni-
Małolepszy 2008a). czającej od północy zapadlisko wykorzystywane
przezRioColcakołoMadrigal.Strefatajestczynna
prawdopodobnie od miocenu, kiedy rozpoczęła się
Interpretacja założeń i aktywności tektoniczna przebudowa fałdowych struktur andyj-
badanych uskoków na tle tektoniki skich.ZachodniskrajdolinyRioColcajestgeneral-
nie gęsto i krzyżowo zuskokowany (Paulo, Gałaś
regionu
2005, Kalicki, Kukulak 2008a).
Do przebiegu tej strefy ku wschodowi nawiązuje
Z analizy cech geometrycznych opisanych usko-
równieżstrukturalnarzeźbawMadrigal2.Powstały
kówwynika,żepowstałyonewzłożonympolunaprę-
tamrówtektoniczny(martwadolina),zdeformowa-
żeńiniesąrównowiekowe.Wdodatkuichorientacja
ny poprzecznym uskokiem, jest śladem silnego
kierunkowa,wartościikierunekupadupłaszczyznsą
zuskokowania północnego obrzeża doliny Rio Col-
lokalnie zróżnicowane (tab. 2).
ca.Rówtenprzylegaodpółnocydowysokiegostoku,
Uskoki w odsłonięciu Madrigal 1 mają zrzucone
jego uskoki mogą należeć do uskoków granicznych
skrzydławkierunkuprzeciwnymdonachyleniatere-
zapadliska. Jest możliwe, że stok ten uformował się
nu, co dowodzi raczej tektonicznego niż grawitacyj-
napowierzchnibrzeżnegouskokuażpomiejscowość
negoimpulsugenetycznego.Ichwiekjestmłodszyod
Lari. Mogą na to wskazywać trapezoidalne czoła
zdeformowanej nimi serii żwirowej, położonej dziś
bocznych grzbietów międzydolinnych.Podobnie jak
200mnadkorytemRioColca,adawniejwpoziomie
w Madrigal 1 położenie rowu przypada na pograni-
dna zapadliska. Wysokość hipsometryczna (poziom
czenajwyższychpoziomówosadówjeziornych(plej-
VI)ikorelacjazpoziomamizazębiającymisięzpoto-
stoceński poziom VI około 300 m nad korytem Rio
kamilawowymiformacjiAndahuakołoChivay(Eash,
54
Geneza i aktywność neotektoniczna lokalnego rowu andyjskiego...
Ryc.9.Młode szczeliny w koluwiach osuwiska w Maca
Fig.9.Young fractures in colluvium of the landslide at Maca
Colca) (Kalicki, Kukulak 2008c, w druku). W osa- litologicznieiwiekowoskał,alerównieżprostolinij-
dachtychbliżejdnadolinypowstałyrozległe,progo- ny przebieg stromego stoku. Antytetyczność
we osuwiska, wykorzystujące m.in. uskoki o podob- uskoków sugeruje, że ich młodszy etap aktywności
nym przebiegu (Żaba, Małolepszy 2008b). może być natury grawitacyjnej. Jednak o głębokim
Do uskoków granicznych zapadliska należą nie- założeniu tych uskoków świadczy m.in. miejscowa
wątpliwie deformacje osadów jeziornych w Copo- obecność trawertynu i obfitych źródeł.
raque1.Nawiązujedonichnietylkokontaktróżnych
Tabela2.Parametry badanych uskoków (położenie w stopniach)
Table2.Parameters of studded trenches (location in degree)
Lokalizacja Bieg Upad Kierunek upadu Rodzaj uskoków
1. Madrigal 1 115–120 70–90 NNW–SSE antytetyczne
normalne – odwrócone
2. Madrigal 2 110, 115 20–30 ok. 90 pionowe normalno-zrzutowe
pionowe progowe
3. Coporaque 1 50 80 WE antytetyczne normalne
4. Coporaque2 120–130 70–80 SSE homotetyczne – antytetyczne
ok. 90 pionowe normalne
5. Chivay 20–30 60–75 NW normalno-zrzutowe, szuflowe
6. Maca 150–160 ok. 90 pionowe normalno-zrzutowe
70–80 ok. 90 pionowe
130–150 70–80 SW
55
Józef Kukulak, Tomasz Kalicki
W odsłonięciu Coporague 2 deformacje osadów DeformacjeosadówjeziornychikoluwiówwMa-
jeziornych są skomplikowane i w całości można je casąnajbardziejzróżnicowanekierunkowoizapew-
uznaćzastrukturębrekcjowatą.Uformowałasięona ne różnowiekowe. Obok współczesnych szczelin i
w słabo spoistych skałach wzdłuż wielkiego uskoku uskokóww koluwiachsąrównieżobecnespękaniai
przygranicyzapadliska.Jejzałożeniasięgajączasów uskokistarsze,pogrzebanepodmłodszymikoluwia-
przedwłożeniemwplioceńsko-dolno-czwartorzędo- mi. Ich skomplikowaną sieć i generacje wiekowe w
wąserięlimnicznąmłodoplejstoceńskichżwirówpo- zachodniejczęściosuwiskaprzedstawiłwswejpracy
tężnegostożkaRioCantumayo,któregoosadyzazę- Żaba i Małolepszy (2008a 2008b).
biają się z potokiem lawowym datowanym na 64 ka Obserwowaneuskokiwosadachjeziornychmają
BP (Eash, Sandor 1995, Kalicki, Kukulak 2008c, w główniecechyuskokówzrzutowych.Krzywiznaina-
druku).Obecnośćszczelinwbrekcjowatejstrukturze chylenie ich powierzchni ku dołowi nie są jednak
wskazuje na jej odmładzanie. pewne.Ichgeometryczneparametryirozciągłośćna
Na uskokach obwodowych rowu Rio Colca znaj- obwodzie doliny Rio Colca wskazują, że dolina jest
dujesiętakżestanowiskowChivay.Biegodsłoniętych tektonicznym zapadliskiem. Jest ona w zarysie po-
tamuskokównawiązujedowschodniegoograniczenia dłużnym wielobokiem, zrzuconym uskokami w sto-
dna tego rowu. Wzdłuż tej granicy na skrzydle wi- sunkudootoczenia.Zapadliskotoskładasięzcząst-
szącymsąwysokozawieszonewylotybocznychdolin. kowych rowów tektonicznych. Na planie tego
Miejscoweuskokimajągłębokiezałożenia.Wskazuje zapadliska (ryc. 10) obwodowe uskoki nie mają bo-
natociągnącasięrównolegledogranicymorfologicz- wiemstałegokierunkunacałejjegodługości.Wystę-
nej linia wypływów wód termalnych, które spowodo- pują lokalne załamania ich biegu i przemieszczenia
wałysilne,lokalnezażelazienieosadów. poziome odcinków. Przerwanie ciągłości uskoków
spowodowały uskoki poprzeczne do osi zapadliska.
Ryc.10.Modele rozwoju zapadliska (rowu tektonicznego) Rio Colca
A–zwypiętrzeniemnadintruzją„balonową”,B–zuskokiemprzeciwstawnym,C–typu„releasingbend”,D–zarysobecnegozapadliska
Rio Colca
Fig.10.Models of the Río Colca graben evolution
A – with uplift above a balooning pluton, B – halfgraben, C – releasing bend type, D – outline of the present-day Río Colca graben
56