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Geología regional
México se localiza al sur de América del Norte. Por su parte, Santiago de Querétaro se encuentra dentro de la Provincia Geológica Cinturón Volcánico Transmexicano, limitada al occidente por la Sierra Madre Occidental y Sierra Madre Oriental al este.
El Cinturón Volcánico Transmexicano es una cadena volcánica Cenozoica orientada este-oeste, que se extiende por 1.000 km a lo largo del paralelo 19° hasta los 21°, desde el Océano Pacífico al oeste hasta el Golfo de México al este; con un ancho variable de 20 a 200 km.
Está integrado por un conjunto de volcanes, entre ellos, Colima, Tancítaro, Zinaltécatl, Popocatépetl, Iztaccíhuatl y Citlaltépetl. Además, se reconocen otras estructuras como domos de lavas, maars, calderas. Su origen es el resultado de la subducción oblicua (30°) de la placa de Cocos por debajo de la placa de Norteamérica.
En cuanto a sus características generales, corresponde a una zona de alto flujo calórico asociada a fallamiento activo. El volcanismo predominante es de tipo calco-alcalino y varía en composición desde basáltico a riolítico, siendo las composiciones intermedias (andesíticas) las más comunes. De acuerdo a edades isotópicas disponibles, la edad de comienzo de la actividad volcánica es a partir del Mioceno medio.
Geología local
Santiago de Querétaro desde el punto de vista geológico se localiza en el sector central de la República Mexicana, a coordenadas geográficas de 20°35’17.02″ de latitud norte y 100°23’17.02″ de longitud oeste. Forma parte de la Provincia Geológica denominada Faja Volcánica Transmexicana y geológicamente comprende el valle de Querétaro, con alturas entre 1.780 a 2.000 m.
El relleno del valle está compuesto por un basamento marino integrado por calizas con intercalaciones de lutitas y areniscas, intensamente plegados y de edad Cretácica. Seguidamente se reconoce una unidad volcánica de composición intermedia-básica integrada por andesitas y basaltos, intensamente alterados y fracturados, con presencia en la base o intercalados con ella, una secuencia de tobas y lavas de composición riolítica-dacítica del Oligoceno-Mioceno. Sobre las secuencias tobáceas se reconocen derrames de basaltos que presentan en su base brechas volcánicas de edad Mioceno superior.
Las unidades sedimentarias que completan el relleno están integradas por conglomerados, gravas, arenas, limos y arcillas normalmente gradadas, con intercalaciones de delgadas capas de rocas piroclásticas de composición silícica. Su espesor varía de 20 a 150 m, siendo mayores en el centro del valle y menores en los flancos del mismo.
Geología estructural y tectónica
El Valle de Querétaro estructuralmente se caracteriza por situarse en la intersección de dos sistemas de fallas regionales, el sistema de fallas Taxco-San Miguel de Allende, con una orientación NNO-SSE y el sistema de fallas Chapala-Tula con orientación ENE-OSO. Ambos sistemas generan un arreglo ortogonal de fallas normales, conformando un mosaico de grabens y semigrabens, que determinan dicho valle.
El sistema Taxco-San Miguel de Allende está definido por las fallas Tlacote-Balvanera y El Pueblito-Las Taponas, conformando el límite occidental del graben; mientras que las fallas Santa Rosa Jáuregui-Olveras y La Solana-Querétaro, definen el límite oriental.
El sistema Chapala-Tula es un conjunto de fallas de rumbo localizadas al norte y sur del área urbana. Las fallas localizadas al norte presentan buzamientos al sur y las fallas del sur se caracterizan por buzamientos al norte, definiendo de esta manera semigrabens, donde se localiza Santiago de Querétaro.
Ambos sistemas han registrado actividad desde el Mioceno y actualmente son consideradas activas. Una de las fallas pertenecientes al sistema NNO-SSE, que no aflora en superficie, registró sismicidad en 1998 con una magnitud de 3 y epicentro en Sanfandila. A partir de registros sísmicos, se comprobó la rotura de una falla perteneciente al sistema arriba mencionado, a una profundidad de 7 km.
Geomorfología Santiago de Querétaro
El valle de Querétaro es en términos geomorfológicos una depresión tectónica delimitada por fallas regionales activas desde el Mioceno. Presenta forma rectangular y se caracteriza por una superficie horizontal con elevaciones entre 1.790 a 1.800 m, rellenado por material volcano-sedimentario.
El valle se encuentra rodeado por aparatos volcánicos, los cuales pertenecen al Cinturón Volcánico Transmexicano, con elevaciones superiores a los 2.000 m. Entre ellos se destacan el Cerro Grande Santa Teresa, un volcán extinto localizado al sureste del área urbana, con una elevación de ~2300 m; el Cerro La Joya es un antiguo volcán extinto localizado en el límite de los Estados Querétaro y San Luis Potosí, con una altura de 2960 m, y corresponde al cerro más elevado del área.
Al sur de la capital se localiza la Sierra Cimatario, un volcán inactivo con una altura de 2350 m. En cercanías a él se puede observar una falla con orientación NNO-SSE, la cual conforma una escarpa conocida como Cuesta China.
Hidrogeología
El acuífero del valle de Querétaro fue conceptualizado como de tipo granular, multicapa y anisótropo, compuesto por materiales granulares y volcánicos intercalados, comportándose los últimos como basamento o acuífero de acuerdo al grado de fracturamiento que presente.
Se han reportado valores de conductividad hidráulica variables entre 0,032 a 1 m/día y de 0,08 a 40 m/día, transmisibilidad de 0,2×10-3 a 0,8×10-3 m2/día, para medios granulares y fracturados, respectivamente. El coeficiente de almacenamiento dio valores de 7% en base al balance hidráulico y de 0,005% mediante pruebas de bombeo. De esta manera el acuífero del valle fue definido como un acuífero libre a confinado, con permeabilidad baja a media.
De acuerdo a las Normas de Calidad se obtuvieron resultados a aguas de buena calidad para consumo humano, abrevadero y riego agrícola. Geoquímicamente, se reconocieron familias de aguas sódicas bicarbonatadas, cálcica y magnésicas bicarbonatadas.
Debido a que se encuentran sobreexplotados, desde hace décadas, se encuentran en condición de veda.
Riesgo geológico
En el sector occidental del área urbana de Santiago de Querétaro el riesgo geológico se manifiesta en forma de agrietamientos y asientos del suelo, generando deformaciones en infraestructuras urbanas como vías de comunicación y daños a diferentes construcciones. Dichas deformaciones se encuentran asociadas a una traza de orientación NNO-SSE, coincidente con la traza de la falla normal Jáuregui-Olveras.
Si bien no se han registrado movimientos a lo largo de las fallas, no se ha verificado la presencia o ausencia de microsismicidad. En caso de existir microsismicidad, se debería analizar si está asociada a actividad tectónica o a la sobreexplotación del sistema acuífero.
Dentro de los factores que facilitan la ocurrencia del agrietamiento y/o subsidencia del terreno se tiene:
- La presencia de fallas normales orientadas NNO-SSE;
- La acumulación de sedimentos sobre la falla, siendo mayor en el bloque hundido y menor en el bloque elevado;
- La compactación diferencial a ambos lados de la falla, posiblemente asociado a la sobreexplotación de los acuíferos.
Durante el periodo 2014-2018 se identificaron, mediante imágenes satelitales Sentinel-1, hundimientos de 1,4 cm por año como máximo. Como se puede observar en la figura 2, los mayores hundimientos están localizados en el sector occidental del trayecto ciudadano.
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